1. 電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度為什么能夠自由地改變？

電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度單位：r/min 每分鐘旋轉(zhuǎn)次數(shù)，也可表示為rpm.

例如：2極電機(jī) 50Hz 3000 [r/min]

4極電機(jī) 50Hz 1500 [r/min]

結(jié)論：電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度同頻率成比例

感應(yīng)式交流電機(jī)（以后簡稱為電機(jī)）的旋轉(zhuǎn)速度近似地確決于電機(jī)的極數(shù)和頻率。由電機(jī)的工作原理決定電機(jī)的極數(shù)是固定不變的。由于該極數(shù)值不是一個(gè)連續(xù)的數(shù)值（為2的倍數(shù)，例如極數(shù)為2，4，6），所以一般不適和通過改變該值來調(diào)整電機(jī)的速度。

另外，頻率能夠在電機(jī)的外面調(diào)節(jié)后再供給電機(jī)，這樣電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度就可以被自由的控制。

因此，以控制頻率為目的的變頻器，是做為電機(jī)調(diào)速設(shè)備的優(yōu)選設(shè)備。

n = 60f/p

n： 同步速度

f： 電源頻率

p： 電機(jī)極對數(shù)

結(jié)論：改變頻率和電壓是最優(yōu)的電機(jī)控制方法

如果僅改變頻率而不改變電壓，頻率降低時(shí)會(huì)使電機(jī)出于過電壓（過勵(lì)磁），導(dǎo)致電機(jī)可能被燒壞。因此變頻器在改變頻率的同時(shí)必須要同時(shí)改變電壓。輸出頻率在額定頻率以上時(shí)，電壓卻不可以繼續(xù)增加，最高只能是等于電機(jī)的額定電壓。

例如：為了使電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度減半，把變頻器的輸出頻率從50Hz改變到25Hz，這時(shí)變頻器的輸出電壓就需要從400V改變到約200V

2. 當(dāng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度（頻率）改變時(shí)，其輸出轉(zhuǎn)矩會(huì)怎樣？

變頻器驅(qū)動(dòng)時(shí)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩要小于直接用工頻電源驅(qū)動(dòng)。

電機(jī)在工頻電源供電時(shí)起動(dòng)和加速?zèng)_擊很大，而當(dāng)使用變頻器供電時(shí)，這些沖擊就要弱一些。工頻直接起動(dòng)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)大的起動(dòng)起動(dòng)電流。而當(dāng)使用變頻器時(shí)，變頻器的輸出電壓和頻率是逐漸加到電機(jī)上的，所以電機(jī)起動(dòng)電流和沖擊要小些。

通常，電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩要隨頻率的減小（速度降低）而減小。減小的實(shí)際數(shù)據(jù)在有的變頻器手冊中會(huì)給出說明。

通過使用磁通矢量控制的變頻器，將改善電機(jī)低速時(shí)轉(zhuǎn)矩的不足，甚至在低速區(qū)電機(jī)也可輸出足夠的轉(zhuǎn)矩。

3. 當(dāng)變頻器調(diào)速到大于50Hz頻率時(shí)，電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩將降低

通常的電機(jī)是按50Hz電壓設(shè)計(jì)制造的，其額定轉(zhuǎn)矩也是在這個(gè)電壓范圍內(nèi)給出的。因此在額定頻率之下的調(diào)速稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。 （T=Te， P）

變頻器輸出頻率大于50Hz頻率時(shí)，電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩要以和頻率成反比的線性關(guān)系下降。

當(dāng)電機(jī)以大于50Hz頻率速度運(yùn)行時(shí)，電機(jī)負(fù)載的大小必須要給予考慮，以防止電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的不足。

舉例：電機(jī)在100Hz時(shí)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩大約要降低到50Hz時(shí)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的1/2。

因此在額定頻率之上的調(diào)速稱為恒功率調(diào)速。（P=Ue*Ie）

4. 變頻器50Hz以上的應(yīng)用情況

大家知道，對一個(gè)特定的電機(jī)來說，其額定電壓和額定電流是不變的。 如變頻器和電機(jī)額定值都是：15kW/380V/30A，電機(jī)可以工作在50Hz以上。

當(dāng)轉(zhuǎn)速為50Hz時(shí)，變頻器的輸出電壓為380V，電流為30A。這時(shí)如果增大輸出頻率到60Hz，變頻器的最大輸出電壓電流還只能為380V/30A，很顯然輸出功率不變. 所以我們稱之為恒功率調(diào)速。

這時(shí)的轉(zhuǎn)矩情況怎樣呢？ 因?yàn)镻=wT （w：角速度， T：轉(zhuǎn)矩）。因?yàn)镻不變， w增加了， 所以轉(zhuǎn)矩會(huì)相應(yīng)減小。

我們還可以再換一個(gè)角度來看：電機(jī)的定子電壓 U = E + I*R （I為電流，R為電子電阻， E為感應(yīng)電勢） 可以看出，U、I不變時(shí)，E也不變。而E = k*f*X， （k：常數(shù)， f： 頻率， X：磁通），所以當(dāng)f由50–>60Hz時(shí)， X會(huì)相應(yīng)減小

對于電機(jī)來說，T=K*I*X（K：常數(shù)， I：電流，X：磁通），因此轉(zhuǎn)矩T會(huì)跟著磁通X減小而減小。同時(shí)， 小于50Hz時(shí)，由于I*R很小，所以U/f=E/f不變時(shí)，磁通（X）為常數(shù)，轉(zhuǎn)矩T和電流成正比。這也就是為什么通常用變頻器的過流能力來描述其過載（轉(zhuǎn)矩）能力。 并稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速（額定電流不變–>最大轉(zhuǎn)矩不變）

結(jié)論：當(dāng)變頻器輸出頻率從50Hz以上增加時(shí)，電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩會(huì)減小。

5、其他和輸出轉(zhuǎn)矩有關(guān)的因素

發(fā)熱和散熱能力決定變頻器的輸出電流能力，從而影響變頻器的輸出轉(zhuǎn)矩能力。

載波頻率：一般變頻器所標(biāo)的額定電流都是以最高載波頻率，最高環(huán)境溫度下能保證持續(xù)輸出的數(shù)值. 降低載波頻率，電機(jī)的電流不會(huì)受到影響，但元器件的發(fā)熱會(huì)減小。

環(huán)境溫度：就象不會(huì)因?yàn)闄z測到周圍溫度比較低時(shí)就增大變頻器保護(hù)電流值。

海拔高度：海拔高度增加，對散熱和絕緣性能都有影響。一般1000m以下可以不考慮. 以上每1000米降容5%就可以了。