变频器六大调速方法的详解及适用场景

变频器(Variable-frequency Drive，VFD)是一种集成了变频技术与微电子技术的电力控制设备。它通过改变电机的工作电源频率，实现对交流电动机的精确控制。以下是变频器六种常见的调速方法及适用场景，帮助读者更好地理解和应用这一技术。

一、变极对数调速方法

● 原理：通过改变定子绕组的接线方式来改变笼型电动机的定子极对数，以达到调速的目的。

● 特点：

 具有较硬的机械特性，稳定性良好。

 无转差损耗，效率高。

 接线简单、控制方便、价格低。

 有级调速，级差较大，不能获得平滑调速。

 可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用，获得较高效率的平滑调速特性。

● 适用场景：适用于不需要无级调速的生产机械，如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等。

二、变频调速方法

● 原理：改变电动机定子电源的频率，从而改变其同步转速的调速方法。

● 特点：

 效率高，调速过程中没有附加损耗。

 应用范围广，可用于笼型异步电动机。

 调速范围大，特性硬，精度高。

 技术复杂，造价高，维护检修困难。

● 适用场景：适用于要求精度高、调速性能较好的场合。变频调速分为基频以下调速和基频以上调速，基频以下调速属于恒转矩调速方式，基频以上调速属于恒功率调速方式。

三、串级调速方法

● 原理：在绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差，达到调速的目的。

● 特点：

 可将调速过程中的转差损耗回馈到电网或生产机械上，效率较高。

 装置容量与调速范围成正比，投资省。

 适用于调速范围在额定转速70%~90%的生产机械上。

 调速装置故障时可以切换至全速运行，避免停产。

 晶闸管串级调速功率因数偏低，谐波影响较大。

● 适用场景：适合于风机、水泵及轧钢机、矿井提升机、挤压机上使用。

四、绕线式电动机转子串电阻调速方法

● 原理：绕线式异步电动机转子串入附加电阻，使电动机的转差率加大，电动机在较低的转速下运行。串入的电阻越大，电动机的转速越低。

● 特点：设备简单，控制方便，但转差功率以发热的形式消耗在电阻上。

● 适用场景：适用于对调速精度和效率要求不高的场合。

五、定子调压调速方法

● 原理：当改变电动机的定子电压时，可以得到一组不同的机械特性曲线，从而获得不同转速。

● 特点：

 调压调速线路简单，易实现自动控制。

 调压过程中转差功率以发热形式消耗在转子电阻中，效率较低。

 由于电机的转矩与电压的平方成正比，最大转矩下降幅度大，调速范围小，难以应用于一般笼型电机。

● 适用场景：适用于100KW以下的生产机械，且需要采用转子电阻值大的笼型电动机进行调压调速。

六、电磁调速电动机调速方法

● 原理：电磁调速电动机由笼型电动机、电磁转差离合器和直流励磁电源（控制器）三部分组成。通过改变直流励磁电源的励磁电流大小来改变电磁转差离合器的输出转矩和转速。

● 特点：

 装置结构及控制线路简单、运行可靠、维修方便。

 调速平滑、无级调速。

 对电网无谐影响。

 速度失大、效率低。

● 适用场景：适用于中、小功率，要求平滑动、短时低速运行的生产机械。

综上所述，变频器的六大调速方法各有其特点和适用场景，在实际应用中需要根据具体需求选择合适的调速方法。

审核编辑 黄宇