在現代工業中變頻器（Variable-frequency Drive，VFD）算是一種能夠廣泛應用的設備。而且通過VFD控制的設備能夠達到顯著節能的功能，因此如今的VFD的使用廣泛的推廣。但VFD在工作運行時會產生嚴重的諧波電流，這已經成為電網的主要污染源。

想要實現軟停車、軟起運、無級調速或者是對增減速度有特殊要求等特性功能，就需要現代異步電機中最先進的一種調速裝置，VFD。該裝置主回路均使用交-直-交電路，工作頻率0～400Hz。低壓通用VFD的輸出電壓380～460V，輸出功率0.37～400kW。

一、如何正確的選用VFD

VFD使用過程中產生不能正常運行、設備故障等致使停止生產并造成不必要經濟損失的問題，往往是因為VFD選擇的類型和安裝不恰當。所以要選擇經濟又實用，更可以更好的滿足生產以及工藝所需要的基本條件和要求的VFD。

1.1VFD與電機規定指標參數匹配

電機作為VFD的主要拖動對象，所以選擇VFD類型的時候應該選擇和電機的工作參數匹配的。

（1）電壓匹配：VFD的額定電壓與電機的負載電壓相符。

（2）電流匹配：VFD容量的大小取決于VFD連續輸出的額定電流，需要調速的電機在選擇VFD的時候，一定要選擇連續額定電流比電機在額定參數工作時的額定電流大的VFD，并且有定量的余量；像4極以上的通用VFD，就不能按照電動機的容量選擇，要根據電動機的電流座校核標準進行選擇；即使電機的負載比較輕，并且電流小于VFD的額定電流，選擇的VFD也不能比電機容量小太多。

（3）容量匹配：根據電機負載特性的不同，對VFD容量的選擇有不同的要求。

二、VFD的控制方式

VFD目前主要的控制方式主要包括以下幾種。

（1）第一代以U/f=C控制，又稱正弦脈寬調制（SPWM）控制方式。其特點控制電路結構簡單，成本較低，機械特性和硬度也較好，能夠滿足一般傳動的平滑調速要求。但是，這種控制方式在低頻時，由于輸出電壓較低，使輸出最大轉矩減小，低速時穩定性變差。其特點為無反饋裝置時速比ni小于1/40，有反饋時ni=1/60。適用于一般風機、泵類。

（2）第二代以電壓空間矢量控制（磁通軌跡法），又稱SVPWM控制方式。它是以三相波形整體生成效果為前提，一次生成三相調制波形，以內切多邊形逼近圓的方式進行控制的。為消除低速時定子電阻的影響，將輸出電壓、電流閉環，以提高動態精度和穩定性。其特點：不要反饋裝置，速比ni=1/100，適合一般工業上的調速。

（3）第三代以矢量控制（VC）方式。矢量控制變頻調速的做法，其實質是將交流電動機等效為直流電動機，分別對速度、磁場兩個分量進行獨立控制。通過控制轉子磁鏈，然后分解定子電流而獲得轉矩和磁場兩個分量，經坐標變換，實現正交或解耦控制。其特點：不帶反饋時的速比ni=1/100，帶反饋時ni=1/1000，零轉速時的起動轉矩為150%。可見該方式適用所有調速控制，帶反饋時，適合高精度傳動控制。

（4）直接轉矩控制（DTC）方式。直接轉矩控制（DTC）是有別矢量控制（VC）的另一類高性能變頻調速控制模式。用磁鏈仿真模型和電磁轉矩模型獲得磁鏈和轉矩數據，與給定值比較產生滯環比較狀態信號，再由邏輯控制進行開關狀態切換，實現恒定磁通控制和電磁轉矩控制。它不需要模仿直流電動機控制，該技術已成功應用在牽引電力機車的交流傳動上。其特點：不要反饋裝置的速比ni=1/100，帶反饋時ni=1/1000，零速時起動轉矩可達150%～200%。適合重載起動以及恒轉矩波動大負載。

三、安裝環境要求

（1）環境溫度：VFD的環境溫度是指VFD斷面附近的溫度。由于VFD主要由極易受溫度影響的大功率電力電子設備組成，因此VFD的壽命及可靠性等因素很大程度取決于溫度，一般為-10℃～+40℃。另外，需考慮VFD自身散熱及周圍環境可能出現的極端情況，對于溫度一般要求有一定的余量。

（2）環境濕度：VFD對其周圍環境相對濕度要求不大于90%（表面無結露）。

（3）振動和沖擊：VFD在安裝運行的過程中，要注意避免受到振動和沖擊。以避免VFD內部元件連接焊點及零件松動，引起電氣接觸不良甚至造成短路等嚴重故障。故通常要求安裝場所的振動加速度被限制在0.6g以下，特殊場所可加防震橡膠等耐震措施。

（4）安裝場所：VFD最大允許輸出電流和電壓都受其散熱能力影響。而海拔高度超過1000m，VFD的散熱能力將下降，故VFD一般要求安裝在海拔1000m以下。

（5）VFD對安裝現場的普通要求：無腐蝕、無易燃易爆氣體、液體；無灰塵、漂浮性的纖維及金屬顆粒；要避免陽光直射；無電磁干擾。

四、結語

對變頻調速的研究是當前電氣傳動研究中最活躍、最有實際應用價值的工作。未來國內變頻器廠家的發展潛力非常巨大，它在空調、電梯、冶金、機械等行業得以廣泛應用，變頻調速電機和與之配套的VFD將發展迅速。