嫂子給我打來電話，老胡在外面出差做項目，家里大掃除，請我過去幫幫忙。去樓頂曬衣服的時候嫂子夸他們小區(qū)的電梯真不錯，運行平穩(wěn)，沒有急加速和抖動。我告訴嫂子，這是變頻器控制的。

變頻器到底是個啥？

嫂子好奇的問我

作為工控銷售，必須和嫂子科普下變頻器！

變頻技術(shù)是指把工頻電源(50Hz或60Hz)變換成各種頻率的交流電源，以實現(xiàn)電機變速運行的設(shè)備。而這個過程只有電源頻率的變化而沒有電能的變化。在交流異步電動機和同步電機的各類調(diào)速方法中，變頻調(diào)速的性能最好、調(diào)速范圍大、靜態(tài)穩(wěn)定性好、運行效率高。通用變頻器分為四個部分，整流橋，濾波部分，控制單元和逆變單元。

變頻器的工作方式是整流單元將工頻交流電轉(zhuǎn)換為直流電，再通過高容量電容濾波和儲能，由控制單元設(shè)定工作程序，控制逆變單元將直流電轉(zhuǎn)化為所需要的交流電，驅(qū)動電機。

用手給嫂子比劃的通用變頻器拓撲圖

通常意義上的低壓變頻器，其輸出電壓為220~650V，輸出功率為0.2~400KW，變頻器主電路采用交-直-交電路。根據(jù)不同的變頻控制理論，其模式主要有以下三種，U / F = C 的正弦脈寬調(diào)制模式、矢量控制（VC）模式和直接轉(zhuǎn)矩控制（DTC）模式。U/F控制具有轉(zhuǎn)矩補償功能，能在電機帶負載情況下啟動電機，并且能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能和轉(zhuǎn)差補償。矢量控制需要將電流矢量分解為互相垂直的轉(zhuǎn)子電流和勵磁電流，通過運算調(diào)節(jié)器對兩種電流分別進行調(diào)制。直接轉(zhuǎn)矩控制是依量測到的電機電壓及電流，去計算電機磁通和轉(zhuǎn)矩的大概值，而在控制轉(zhuǎn)矩后，也可以控制電機的速度，直接轉(zhuǎn)矩控制是ABB的專利。V/F控制和矢量控制都很容易實現(xiàn)電機的正反轉(zhuǎn)，而且加減速時間可以自行設(shè)定，調(diào)速范圍廣而且調(diào)速平滑。也可以改變啟動頻率，增加轉(zhuǎn)矩啟動。適合對電機帶負載啟動，減小沖擊電流對電機的傷害。變頻器驅(qū)動在風(fēng)機、水泵時，大大減少了不合理的負載能耗，所以變頻器在節(jié)能方面也有很大的成效。

變頻該如何選型呢？還有其它的應(yīng)用場合嗎？

聊完這么多，嫂子問我

變頻器的選型首先考慮到電流選型。對于一般負載而言，可以根據(jù)電機的額定電流選擇變頻器，在常規(guī)環(huán)境下，變頻器的最大持續(xù)工作電流大于電機電流即可。但是需要考慮到變頻器在極限情況下需要提供短時間的過載電流。

變頻器有一條過載電流曲線，是一條反時限曲線，描述了過載電流和時間的關(guān)系。因此，只要電機的電流曲線在變頻器的過載電流曲線之內(nèi)就可以實現(xiàn)選型成功。這就是在不同情況下，同一臺變頻器可以驅(qū)動大功率電機但是不可以驅(qū)動小功率電機的原因（這里不懂可以在評論區(qū)留言，作者曾用22千瓦變頻器帶過11千瓦的電機，并且用勵磁調(diào)速測試負載的時候成功燒毀電機。）

總之，變頻器的選型最終依據(jù)是變頻器的電流曲線，包括機械負載的電流曲線。市場上很多品牌的變頻器在35千瓦及35千瓦一下的機器用于恒轉(zhuǎn)矩負載G型適配電機功率比用于風(fēng)機、水泵類負載P型機器都小一檔，既都采用G/P合一的方式，因為風(fēng)機和泵類負載在實際使用過程中不會出現(xiàn)過載的情況。但是G/P合一的變頻器在其硬件的驅(qū)動部分并沒又增加容量，只是改變了控制軟件。實際上就是反時限曲線發(fā)生了變化，導(dǎo)致在實際使用過程中容易遭到誤解。特別是當(dāng)用戶工藝過程改變，例如：水泵流量增加、濃度變大或者風(fēng)量增加時，電機的實際電流往往會上升，導(dǎo)致變頻器過載保護。

變頻器應(yīng)用領(lǐng)域和效用舉例

曾在長沙某酒店水泵房用施耐德ATV610變頻器做供水項目，由于供水管道過長，業(yè)主要求把水泵停機減速時間延長至25分鐘！因為水泵停車時間快會導(dǎo)致水流在水管中形成水錘效應(yīng)！破壞管道和水泵，此刻變頻器的自動化控制功能在該項目上大顯神通！

在嫂子家搞完衛(wèi)生累的我滿頭大汗！嫂子說你這么熱脫衣服涼快一下吧！我臉紅地說嫂子別舍不得這點電費，你家空調(diào)是個變頻空調(diào)，打開給我涼快一下吧！長時間用很省電的！