電機(jī)轉(zhuǎn)矩功率轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系及計(jì)算公式

1、電機(jī)轉(zhuǎn)矩、功率、轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系及計(jì)算公式電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩：使機(jī)械元件轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩稱為轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，簡稱轉(zhuǎn)矩。機(jī)械元件在轉(zhuǎn)矩作用下都會(huì)產(chǎn)生 一定程度的扭轉(zhuǎn)變形，故轉(zhuǎn)矩有時(shí)又稱為扭矩。轉(zhuǎn)矩與功率及轉(zhuǎn)速的關(guān)系：轉(zhuǎn)矩(T)=9550*功率(P)/轉(zhuǎn)速(n)? 即:T=9550P/n由此可推導(dǎo)出：轉(zhuǎn)矩=9550*功率/轉(zhuǎn)速 = 功率=轉(zhuǎn)速*轉(zhuǎn)矩/9550方程式中：P功率的單位(kW ;n轉(zhuǎn)速的單位(r/min)；T轉(zhuǎn)矩的單位(N.m ；9550是計(jì)算系數(shù)。電機(jī)扭矩計(jì)算公式T=9550P/n是如何計(jì)算的呢？分析：功率=力*速度即P=F*V-公式【1】轉(zhuǎn)矩(T)二扭力(F)*作用半徑(R)推出F=T/R-公式【2】

2、線速度(V)=2 n R*每秒轉(zhuǎn)速h秒)=2 n R*每分轉(zhuǎn)速n分)/60= n R*n分/30 公式【3】 將公式2、3代入公式1得：P=F*V=T/R*nR*n 分/30 = n /30*T*n 分P=功率單位wT=轉(zhuǎn)矩單位N.mn分=每分鐘轉(zhuǎn)速單位轉(zhuǎn)/分鐘 如果將p的單位換成Kvy那么就是如下公式：P*1000n /30*T*n30000/n*P=T* n30000/3.1415926*P=T* n9549.297*P=T* n這就是為什么會(huì)有功率和轉(zhuǎn)矩*轉(zhuǎn)速之間有個(gè)9550的系數(shù)關(guān)系。轉(zhuǎn)矩的類型轉(zhuǎn)矩可分為靜態(tài)轉(zhuǎn)矩和動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩。靜態(tài)轉(zhuǎn)矩靜態(tài)轉(zhuǎn)矩是值不隨時(shí)間延長而變化或變化很小、很緩慢的轉(zhuǎn)矩

3、，包括靜止轉(zhuǎn)矩、恒定轉(zhuǎn)矩、緩 變轉(zhuǎn)矩和微脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩。？靜止轉(zhuǎn)矩的值為常數(shù)，傳動(dòng)軸不旋轉(zhuǎn)；恒定轉(zhuǎn)矩的值為常數(shù)，但傳動(dòng)軸以勻速旋轉(zhuǎn)，如電機(jī)穩(wěn)定工作時(shí)的轉(zhuǎn)矩； 緩變轉(zhuǎn)矩的值隨時(shí)間延長而緩慢變化，但在短時(shí)間內(nèi)可認(rèn)為轉(zhuǎn)矩值是不變的； 微脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩的瞬時(shí)值有幅度不大的脈動(dòng)變化。動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩是值隨時(shí)間延長而變化很大的轉(zhuǎn)矩，包括振動(dòng)轉(zhuǎn)矩、過渡轉(zhuǎn)矩和隨機(jī)轉(zhuǎn)矩三種。 振動(dòng)轉(zhuǎn)矩的值是周期性波動(dòng)的；過渡轉(zhuǎn)矩是機(jī)械從一種工況轉(zhuǎn)換到另一種工況時(shí)的轉(zhuǎn)矩變化 過程；隨機(jī)轉(zhuǎn)矩是一種不確定的、變化無規(guī)律的轉(zhuǎn)矩。選擇電動(dòng)機(jī)時(shí)，如何選擇功率與轉(zhuǎn)矩?電動(dòng)機(jī)的功率，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械所需要的功率來選擇，盡量使電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載下 運(yùn)行。選擇時(shí)

4、應(yīng)注意以下兩點(diǎn)： 如果電動(dòng)機(jī)功率選得過小.就會(huì)出現(xiàn)“小馬拉大車”現(xiàn)象，造成電動(dòng)機(jī)長期過載.其絕緣因發(fā)熱而損壞甚至電動(dòng)機(jī)被燒毀。 如果電動(dòng)機(jī)功率選得過大就會(huì)出現(xiàn)“大馬拉小車”現(xiàn)象其輸出機(jī)械功率不能 得到充分利用，功率因數(shù)和效率都不高，不但對(duì)用戶和電網(wǎng)不利。而且還會(huì)造成電 能浪費(fèi)。要正確選擇電動(dòng)機(jī)的功率，必須經(jīng)過以下計(jì)算或比較：P=F*V/1000(P=計(jì)算功率KW卩=所需拉力N,工作機(jī)線速度 M/S)對(duì)于恒定負(fù)載連續(xù)工作方式，可按下式計(jì)算所需電動(dòng)機(jī)的功率：P1(kw) : P=P/n1 n2式中n1為生產(chǎn)機(jī)械的效率； n2為電動(dòng)機(jī)的效率，即傳動(dòng)效率。按上式求出的功率 P1，不一定與產(chǎn)品功率相同。

5、因此所選電動(dòng)機(jī)的額定功率應(yīng)等 于或稍大于計(jì)算所得的功率。此外最常用的是類比法來選擇電動(dòng)機(jī)的功率。所謂類比法。就是與類似生產(chǎn)機(jī)械 所用電動(dòng)機(jī)的功率進(jìn)行對(duì)比。具體做法是：了解本單位或附近其他單位的類似生產(chǎn)機(jī)械使用多大功率的電動(dòng)機(jī)， 然后選用相近功率的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行試車。試車的目的是驗(yàn)證所選電動(dòng)機(jī)與生產(chǎn)機(jī)械是 否匹配。驗(yàn)證的方法是：使電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)，用鉗形電流表測量電動(dòng)機(jī)的工作電流,將測得的電流與該電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)出的額定電流進(jìn)行對(duì)比。如果電功機(jī)的實(shí)際工作 電流與銘脾上標(biāo)出的額定電流上下相差不大.則表明所選電動(dòng)機(jī)的功率合適。如果電動(dòng)機(jī)的實(shí)際工作電流比銘牌上標(biāo)出的額定電流低70%左右.則表明電動(dòng)機(jī)的

6、功率選得過大，應(yīng)調(diào)換功率較小的電動(dòng)機(jī)。如果測得的電動(dòng)機(jī)工作電流比銘 牌上標(biāo)出的額定電流大 40%以上.則表明電動(dòng)機(jī)的功率選得過小，應(yīng)調(diào)換功率較大的電動(dòng)機(jī)。適用于伺服電機(jī)額定功率、額定轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系互導(dǎo)，但實(shí)際的額定轉(zhuǎn) 矩值應(yīng)該是實(shí)際測量出來為準(zhǔn)，因?yàn)橛心芰哭D(zhuǎn)換效率問題，基本數(shù)值大體一致，會(huì) 有細(xì)微減小。追問：如果我是用無極調(diào)速的呢？就電機(jī)輸出功率與轉(zhuǎn)矩而言，交流變頻調(diào)速和直流調(diào)速有什么特點(diǎn)和區(qū)別？回答：論交流變頻調(diào)速與直流調(diào)速一：變頻器的發(fā)展直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)和交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)先后誕生與19世紀(jì)，距今已有100多年的歷史，并已成為動(dòng)力機(jī)械的主 要驅(qū)動(dòng)裝置。但是，由于技術(shù)上的原因，在很長一段

7、時(shí)期內(nèi)，占整個(gè)電力拖 動(dòng)系統(tǒng)80%左右的不變速拖動(dòng)系統(tǒng)中采用的是交流電動(dòng)機(jī)（包括異步電動(dòng)機(jī) 和同步電動(dòng)機(jī)），而在需要進(jìn)行調(diào)速控制的拖動(dòng)系統(tǒng)中則基本上采用的直流 電動(dòng)機(jī)。但是，眾所周知，由于結(jié)構(gòu)上的原因，直流電動(dòng)機(jī)存在以下缺點(diǎn)：（1）需要定期更換電刷和換向器，維護(hù)保養(yǎng)困難，壽命較短；（2）由于直流電動(dòng)機(jī)存在換向火花，難以應(yīng)用于存在易燃易爆氣體的惡劣環(huán)境；（3）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以制造出大容量、高轉(zhuǎn)速和高電壓的直流電動(dòng)機(jī)。而與直流電 動(dòng)機(jī)相比，交流電動(dòng)機(jī)則具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，工作可靠，易于維修保養(yǎng)；（2）不存在換向火花，可以應(yīng)用于存在易燃易爆氣體的惡劣環(huán) 境；（3）容易制造出大容量、高轉(zhuǎn)速和高

8、電壓的交流電動(dòng)機(jī)。因此，很久 以來，人們希望在許多場合下能夠用可調(diào)速的交流電動(dòng)機(jī)來代替直流電動(dòng)機(jī)， 并在交流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制方面進(jìn)行了大量的研究開發(fā)工作。但是，直至20世紀(jì)70年代，交流調(diào)速系統(tǒng)的研究開發(fā)方面一直未能得到真正能夠令人滿意 的成果，也因此限制了交流調(diào)速系統(tǒng)的推廣應(yīng)用。也正是因?yàn)檫@個(gè)原因，在工業(yè)生產(chǎn)中大量使用的諸如風(fēng)機(jī)、水泵等需要進(jìn)行調(diào)速控制的電力拖動(dòng)系統(tǒng) 中不得不采用擋板和閥門來調(diào)節(jié)風(fēng)速和流量。這種做法不但增加了系統(tǒng)的復(fù) 雜性，也造成了能源的浪費(fèi)。經(jīng)歷了20世紀(jì)70年代中期的第2次石油危機(jī)之后，人們充分認(rèn)識(shí)到了節(jié)能工作的重要性，并進(jìn)一步重視和加強(qiáng)了對(duì)交流 調(diào)速技術(shù)的研究開發(fā)工作。

9、隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)和控制理論的發(fā) 展，電力半導(dǎo)體器件和微處理器的性能的不斷提高，變頻驅(qū)動(dòng)技術(shù)也得到了 顯著的發(fā)展。隨著各種復(fù)雜控制技術(shù)在變頻器技術(shù)中的應(yīng)用，變頻器的性能 不斷提高，而且應(yīng)用范圍也越來越廣。目前變頻器不但在傳統(tǒng)的電力拖動(dòng)系 統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，而且?guī)缀跻呀?jīng)擴(kuò)展到了工業(yè)生產(chǎn)的所有領(lǐng)域，并且 在空調(diào)、洗衣機(jī)、電冰箱等家電產(chǎn)品中也得到了廣泛應(yīng)用。變頻器技術(shù)是一 門綜合性的技術(shù)，它建立在控制技術(shù)、電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī) 技術(shù)的基礎(chǔ)之上，并隨著這些基礎(chǔ)技術(shù)的發(fā)展而不斷得到發(fā)展。表1-1列出了近年來變頻器技術(shù)的基本發(fā)展過程。二：變頻器調(diào)速控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)與傳統(tǒng)的交流拖動(dòng)系

10、統(tǒng)相比，利用變頻器對(duì)交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制的交流拖 動(dòng)系統(tǒng)有許多優(yōu)點(diǎn)，如節(jié)能，容易實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制，可以實(shí)現(xiàn) 大范圍的高效連續(xù)調(diào)速控制，容易實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)切換，可以進(jìn)行高頻 度的起停運(yùn)轉(zhuǎn)，可以進(jìn)行電氣制動(dòng)，可以用一臺(tái)變頻器對(duì)多臺(tái)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào) 速控制，電源功率因數(shù)大，所需電源容量小，可以組成高性能的控制系統(tǒng)等 等。下面介紹一下上面提到的變頻器調(diào)速控制系統(tǒng)的各種主要優(yōu)點(diǎn)。在許多 情況下，使用變頻器的目的是節(jié)能，尤其是對(duì)于在工業(yè)中大量使用的風(fēng)扇、 鼓風(fēng)機(jī)和泵類負(fù)載來說，通過變頻器進(jìn)行調(diào)速控制可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)上利用擋板 和閥門進(jìn)行的風(fēng)量、流量和揚(yáng)程的控制，所以節(jié)能效果非常明顯。因?yàn)橐怨?jié) 能為

11、目的的調(diào)速運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速范圍和精度要求不高，所以通常采用在 價(jià)格方面比較經(jīng)濟(jì)的通用型變頻器。由于變頻器可以看作是一個(gè)頻率可調(diào)的 交流電源，對(duì)于現(xiàn)有的進(jìn)行恒速運(yùn)轉(zhuǎn)的異步電動(dòng)機(jī)來說，只需在電網(wǎng)電源和 現(xiàn)有的電動(dòng)機(jī)之間接入變頻器和相應(yīng)設(shè)備，就可以利用變頻器實(shí)現(xiàn)調(diào)速控制，而無須對(duì)電動(dòng)機(jī)和系統(tǒng)本身進(jìn)行大的設(shè)備改造。在采用了變頻器的交流拖動(dòng) 系統(tǒng)中，異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制是通過改變變頻器的輸出頻率實(shí)現(xiàn)的。因此,在進(jìn)行調(diào)速控制時(shí)，可以通過控制變頻器的輸出頻率使電動(dòng)機(jī)工作在轉(zhuǎn)差率 較小的范圍，電動(dòng)機(jī)的調(diào)速范圍較寬，并可以達(dá)到提高運(yùn)行效率的目的。一 般來說，通用型變頻器的調(diào)速范圍可以達(dá)到1: 10以上，而高性

12、能的矢量控制方式的變頻器的調(diào)速范圍可以達(dá)到1: 1000。此外，當(dāng)采用矢量控制方式的變頻器對(duì)異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制時(shí)，還可以直接控制電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。因此，高性能的矢量控制變頻器與變頻器專用電動(dòng)機(jī)的組合在控制性能方面 可以達(dá)到和超過高精度直流伺服電動(dòng)機(jī)的控制性能。禾I用普通的電網(wǎng)電源運(yùn) 行的交流拖動(dòng)系統(tǒng)，為了實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)切換，必須利用開閉器等裝置 對(duì)電源進(jìn)行換相切換。利用變頻器進(jìn)行調(diào)速控制時(shí)，只需改變變頻器內(nèi)部逆 變電路換流器件的開關(guān)順序即可以達(dá)到對(duì)輸出進(jìn)行換相的目的，很容易實(shí)現(xiàn) 電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)切換而不需要專門設(shè)置正反轉(zhuǎn)切換裝置。此外，對(duì)在電網(wǎng)電 源下運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行正反轉(zhuǎn)切換時(shí)，如果在

13、電動(dòng)機(jī)尚未停止時(shí)就進(jìn)行相序 的切換，電動(dòng)機(jī)內(nèi)將會(huì)由于相序的改變而流過大于起動(dòng)電流的電流，有燒毀 電動(dòng)機(jī)的危險(xiǎn)，所以通常必須等電動(dòng)機(jī)完全停下來之后才能夠進(jìn)行換相操作。 而在采用變頻器的交流調(diào)速系統(tǒng)中，由于可以通過改變變頻器的輸出頻率使 電動(dòng)機(jī)按照斜坡函數(shù)的規(guī)律進(jìn)行加速，從而達(dá)到限制加速電流的目的。因此,在利用變頻器進(jìn)行調(diào)速控制時(shí)更容易和其它設(shè)備一起構(gòu)成自動(dòng)控制系統(tǒng)。對(duì) 于利用普通的電網(wǎng)電源運(yùn)行的交流拖動(dòng)系統(tǒng)來說，由于電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流較 大并存在著與起動(dòng)時(shí)間成正比的功率損耗，所以不能使電動(dòng)機(jī)進(jìn)行高頻度的 起停運(yùn)轉(zhuǎn)。而對(duì)于采用了變頻器的交流調(diào)速系統(tǒng)來說，由于電動(dòng)機(jī)的起停都 是在低速區(qū)進(jìn)行而且加減速過

14、程都比較平緩，電動(dòng)機(jī)的功耗和發(fā)熱較小，可 以進(jìn)行較高頻度的起停運(yùn)轉(zhuǎn)。變頻調(diào)速系統(tǒng)的上述特點(diǎn)可以用于采用交流拖 動(dòng)系統(tǒng)的傳送帶和移動(dòng)工作臺(tái)等以達(dá)到節(jié)能的目的。這是因?yàn)?，在利用異?電動(dòng)機(jī)進(jìn)行恒速驅(qū)動(dòng)的傳送帶以及移動(dòng)工作臺(tái)中，電動(dòng)機(jī)通常一直處于工作 狀態(tài)，而采用變頻器 進(jìn)行調(diào)速控制后，由于可以使電動(dòng)機(jī)進(jìn)行高頻度的起停 運(yùn)轉(zhuǎn)，可以使傳送帶或移動(dòng)工作臺(tái)只是在有貨物或工件時(shí)停止運(yùn)行，從而達(dá) 到節(jié)能的目的。由于在變頻器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制是通過改變變頻 器的輸出頻率進(jìn)行的，當(dāng)把變頻器的輸出頻率降至電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速所對(duì)應(yīng) 的頻率以下時(shí)，負(fù)載的機(jī)械能將被轉(zhuǎn)換為電能，并被回饋給供電電網(wǎng)，并形 成電氣制動(dòng)。

15、此外，一些變頻器還具有直流制動(dòng)功能，即在需要進(jìn)行制動(dòng)時(shí)， 可以通過變頻器給電動(dòng)機(jī)加上一個(gè)直流電壓，并利用該電壓產(chǎn)生的電流進(jìn)行 制動(dòng)。同機(jī)械制動(dòng)相比，電氣制動(dòng)有許多優(yōu)點(diǎn)，例如體積小，維護(hù)簡單，可 靠性好等。但是也應(yīng)該注意到，由于在靜止?fàn)顟B(tài)下電氣制動(dòng)并不能使電動(dòng)機(jī) 產(chǎn)生保持轉(zhuǎn)矩，所以在某些場合還必須采取相應(yīng)的措施，例如和機(jī)械制動(dòng)器同時(shí)使用等。高速驅(qū)動(dòng)是變頻器調(diào)速控制的最重要的優(yōu)點(diǎn)之一。這是因?yàn)閷?duì) 于直流電動(dòng)機(jī)來說， 由于受電刷和換向環(huán)等因素的制約，無法進(jìn)行高速運(yùn)轉(zhuǎn)。但是，對(duì)于異步電動(dòng)機(jī)來說，由于不存在上述制約因素，理論上講異步電動(dòng) 機(jī)的轉(zhuǎn)速可以達(dá)到相當(dāng)高的速度。由于異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為：公式（1 1

16、）式中n 電機(jī)轉(zhuǎn)速，r/min ； f 電源頻率，HZ； p電動(dòng)機(jī)磁極個(gè)數(shù)；s轉(zhuǎn)差。當(dāng)用工頻電源（50HZ）對(duì)異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)，二極電動(dòng)機(jī)的 最高速度只能達(dá)到 3000r/min。為了得到更高的轉(zhuǎn)速，則必須使用專用的高 頻電源或使用機(jī)械增速裝置進(jìn)行增速。與此相比，目前高頻變頻器的輸出頻 率已經(jīng)可以達(dá)到 3000KH Z,所以當(dāng)利用這種高速變頻器對(duì)二極異步電動(dòng)機(jī)進(jìn) 行驅(qū)動(dòng)時(shí)，可以得到高達(dá)180000r/min的高速。而且隨著變頻器技術(shù)的發(fā)展， 高頻電源的輸出頻率也在不斷提高，因此進(jìn)行更高速度的驅(qū)動(dòng)也將成為可能。此外，與采用機(jī)械增速裝置的高速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相比，由于采用高頻變頻器的高 速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中并

17、不存在異步電動(dòng)機(jī)以外的機(jī)械裝置，其可靠性更好，而且保 養(yǎng)和維修也更加簡單。在變頻器調(diào)速控制系統(tǒng)中，變頻器和電動(dòng)機(jī)是可以分 離設(shè)置的。因此，通過和各種不同的異步電動(dòng)機(jī)的適當(dāng)組合，可以得到使用 于各種工作環(huán)境的交流調(diào)速系統(tǒng)，而對(duì)變頻器本身并沒有特殊要求。例如， 對(duì)有防爆和防腐蝕要求的環(huán)境，只需將電動(dòng)機(jī)換為專用電動(dòng)機(jī)，而使用普通 的變頻器并將其安裝在有防爆和防腐蝕要求的環(huán)境之外的普通環(huán)境即可。由 于變頻器本身對(duì)外部來說可以看作是一個(gè)可以進(jìn)行調(diào)頻調(diào)壓的交流電源，可 以用一臺(tái)變頻器同時(shí)驅(qū)動(dòng)多臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)或同步電動(dòng)機(jī)，從而達(dá)到節(jié)約設(shè)備 投資的目的。而對(duì)于直流調(diào)速系統(tǒng)來說，則很難做到這一點(diǎn)。當(dāng)用一臺(tái)變頻 器

18、同時(shí)驅(qū)動(dòng)多臺(tái)電動(dòng)機(jī)時(shí)，若驅(qū)動(dòng)對(duì)象為同步電動(dòng)機(jī)，所有的電動(dòng)機(jī)將會(huì)以 同樣的速度（同步轉(zhuǎn)速）運(yùn)轉(zhuǎn)，而當(dāng)驅(qū)動(dòng)對(duì)象為容量和負(fù)載都不相同的異步 電動(dòng)機(jī)時(shí)，則由于轉(zhuǎn)差的原因，各電動(dòng)機(jī)之間會(huì)存在一定的速度差。因?yàn)樽?頻器時(shí)通過交流一直流的電源變換后對(duì)異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的，所以電源的 功率因數(shù)不受電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)的影響，幾乎為定值。此外，當(dāng)用電網(wǎng)電源對(duì) 異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流為額定電流的56倍，而在采用變頻器對(duì)異步電動(dòng)機(jī)記性驅(qū)動(dòng)時(shí)，由于可以將變頻器的輸出頻率降至很低時(shí) 起動(dòng)，電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流很小，因而變頻器輸入端電源的容量也可以比較小。一般來說，變頻器輸入端電源的容量只需為電動(dòng)機(jī)輸出容量的1.5

19、倍左右即 可。這也說明變頻器也可以同時(shí)起到減壓起動(dòng)器的作用。隨著控制理論、交流調(diào)速理論和電子技術(shù)的發(fā)展，變頻器技術(shù)也得到了充分的重視和發(fā)展，目 前，有高性能變頻器和專用的異步電動(dòng)機(jī)組成的控制系統(tǒng)在性能上已經(jīng)達(dá)到 和超過了直流電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)。此外，由于異步電動(dòng)機(jī)還具有對(duì)環(huán)境適應(yīng)性 強(qiáng)，維護(hù)簡單等許多直流伺服電動(dòng)機(jī)所不具備的優(yōu)點(diǎn)，所以在許多需要進(jìn)行 高速高精度控制的應(yīng)用中這種高性能的交流調(diào)速系統(tǒng)正在逐步替代直流伺服 系統(tǒng)。而且由于高性能的變頻器的外部接口功能也非常豐富，可以將其作為 自動(dòng)控制系統(tǒng)中的一個(gè)部件使用，構(gòu)成所需的自動(dòng)控制系統(tǒng)。由于變頻器具 有上述優(yōu)點(diǎn)，因而在各種領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。三

20、： 變頻器技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向變頻器進(jìn)入實(shí)用期已超過了1/4個(gè)世紀(jì)，在此期間，作為變頻器技術(shù)基礎(chǔ)的電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)都經(jīng)理了飛躍性的發(fā)展，隨著新型電力電 子器件和高性能微處理器的應(yīng)用以及控制技術(shù)的發(fā)展，變頻器的性能價(jià)格比 越來越高，體積越來越小，而廠家則仍然在不斷地為實(shí)現(xiàn)變頻器的進(jìn)一步小 型化而做著新的努力。從技術(shù)方面來看，隨著變頻器市場的進(jìn)一步擴(kuò)大，今 后變頻器技術(shù)將會(huì)隨著與變頻器有關(guān)的技術(shù)的發(fā)展在下面幾個(gè)方面進(jìn)一步得 到發(fā)展：（1）大容量和小體積化；（2）高性能和多功能化；（3）易操 作性的提高；（4）壽命和可靠性增加；（5）無公害化。大容量化和小體 積化將會(huì)隨著電力半導(dǎo)體器件的發(fā)展而不斷

21、的到發(fā)展。近年來，采用電壓驅(qū) 動(dòng)的電力半導(dǎo)體器件IGBT（ Isolated Gate Bipolar Transistor,隔離門極雙極晶體管）發(fā)展很快，并在迅速進(jìn)入傳統(tǒng)上使用BJT （雙極功率晶體管）和功率 MOSFE（場效應(yīng)管）的各種領(lǐng)域。此外，以IGBT為開關(guān)器件的IPM（Intelligent Power Module,智能功率模塊）和單片功率 IC芯片將功率開關(guān)器件與驅(qū)動(dòng)電路，保護(hù)電路等集成在同一封裝內(nèi)，具有高性能和可靠性好 的優(yōu)點(diǎn)，所以隨著它們?cè)诖箅娏骰透吣蛪夯矫娴陌l(fā)展，必將在中小型變 頻器中得到更加廣泛的應(yīng)用。隨著微電子技術(shù)和半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，用于變 頻器的CPU和半導(dǎo)體器

22、件以及各種傳感器的性能越來越高。而隨著變頻器技 術(shù)的發(fā)展，交流調(diào)速理論日益成熟，現(xiàn)代控制理論也在不斷得到新的應(yīng)用。 這些都為進(jìn)一步提高變頻器的性能提供了條件。此外，隨著變頻器的進(jìn)一步 推廣應(yīng)用，擁護(hù)也在不斷提出各種新的要求，促使變頻器的生產(chǎn)廠家不斷地 在提高變頻器性能和變頻器功能方面做出新的努力，以滿足用戶的需要和爭 取在激烈的市場競爭中立于不敗之地。隨著變頻器市場的不斷擴(kuò)大，如何進(jìn) 一步提高變頻器的易操作性，使普通的技術(shù)人員甚至非技術(shù)人員也能很快的掌握變頻器的使用技術(shù)已經(jīng)成為廠家必須考慮的問題。因?yàn)橹挥腥菀撞僮鞯?產(chǎn)品才能夠不斷獲得新的用戶，并進(jìn)一步擴(kuò)大市場，所以今后的新型變頻器 將更加容易

23、操作。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展和電力電子技術(shù)的發(fā)展，變頻器中 所使用的各種元器件的壽命和可靠性都在不斷提高，這些都將使變頻器本身 的壽命和可靠性進(jìn)一步增加。近年來，人們對(duì)環(huán)境問題非常重視，并因此而 出現(xiàn)了“綠色產(chǎn)品”的名稱。因此，對(duì)于變頻器來說，也必須考慮其對(duì)周圍 環(huán)境的影響。在變頻器推廣應(yīng)用的初期，噪聲問題曾經(jīng)是一個(gè)比較大的問題。隨著IGBT的低噪聲變頻器的出現(xiàn)，這個(gè)問題已經(jīng)基本上得到了解決。但是， 隨著噪聲問題的解決，人們的目光又轉(zhuǎn)向了變頻器對(duì)周圍環(huán)境的其它影響并 在不斷探索新的解決辦法。例如，對(duì)于采用了二極管整流電路和電壓形PWM逆變電路的變頻器來說，變頻器本身造成的高次諧波將給電源電壓和電流帶來畸變，并影響接于同一電源的其它設(shè)備。但是，通過在變頻器中采用PW