在现代工业中变频器（Variable-frequency Drive，VFD）算是一种能够广泛应用的设备。而且通过VFD控制的设备能够达到显著节能的功能，因此如今的VFD的使用广泛的推广。但VFD在工作运行时会产生严重的谐波电流，这已经成为电网的主要污染源。

想要实现软停车、软起运、无级调速或者是对增减速度有特殊要求等特性功能，就需要现代异步电机中最先进的一种调速装置，VFD。该装置主回路均使用交-直-交电路，工作频率0～400Hz。低压通用VFD的输出电压380～460V，输出功率0.37～400kW。

一、如何正确的选用VFD

VFD使用过程中产生不能正常运行、设备故障等致使停止生产并造成不必要经济损失的问题，往往是因为VFD选择的类型和安装不恰当。所以要选择经济又实用，更可以更好的满足生产以及工艺所需要的基本条件和要求的VFD。

1.1VFD与电机规定指标参数匹配

电机作为VFD的主要拖动对象，所以选择VFD类型的时候应该选择和电机的工作参数匹配的。

（1）电压匹配：VFD的额定电压与电机的负载电压相符。

（2）电流匹配：VFD容量的大小取决于VFD连续输出的额定电流，需要调速的电机在选择VFD的时候，一定要选择连续额定电流比电机在额定参数工作时的额定电流大的VFD，并且有定量的余量；像4极以上的通用VFD，就不能按照电动机的容量选择，要根据电动机的电流座校核标准进行选择；即使电机的负载比较轻，并且电流小于VFD的额定电流，选择的VFD也不能比电机容量小太多。

（3）容量匹配：根据电机负载特性的不同，对VFD容量的选择有不同的要求。

二、VFD的控制方式

VFD目前主要的控制方式主要包括以下几种。

（1）第一代以U/f=C控制，又称正弦脉宽调制（SPWM）控制方式。其特点控制电路结构简单，成本较低，机械特性和硬度也较好，能够满足一般传动的平滑调速要求。但是，这种控制方式在低频时，由于输出电压较低，使输出最大转矩减小，低速时稳定性变差。其特点为无反馈装置时速比ni小于1/40，有反馈时ni=1/60。适用于一般风机、泵类。

（2）第二代以电压空间矢量控制（磁通轨迹法），又称SVPWM控制方式。它是以三相波形整体生成效果为前提，一次生成三相调制波形，以内切多边形逼近圆的方式进行控制的。为消除低速时定子电阻的影响，将输出电压、电流闭环，以提高动态精度和稳定性。其特点：不要反馈装置，速比ni=1/100，适合一般工业上的调速。

（3）第三代以矢量控制（VC）方式。矢量控制变频调速的做法，其实质是将交流电动机等效为直流电动机，分别对速度、磁场两个分量进行独立控制。通过控制转子磁链，然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量，经坐标变换，实现正交或解耦控制。其特点：不带反馈时的速比ni=1/100，带反馈时ni=1/1000，零转速时的起动转矩为150%。可见该方式适用所有调速控制，带反馈时，适合高精度传动控制。

（4）直接转矩控制（DTC）方式。直接转矩控制（DTC）是有别矢量控制（VC）的另一类高性能变频调速控制模式。用磁链仿真模型和电磁转矩模型获得磁链和转矩数据，与给定值比较产生滞环比较状态信号，再由逻辑控制进行开关状态切换，实现恒定磁通控制和电磁转矩控制。它不需要模仿直流电动机控制，该技术已成功应用在牵引电力机车的交流传动上。其特点：不要反馈装置的速比ni=1/100，带反馈时ni=1/1000，零速时起动转矩可达150%～200%。适合重载起动以及恒转矩波动大负载。

三、安装环境要求

（1）环境温度：VFD的环境温度是指VFD断面附近的温度。由于VFD主要由极易受温度影响的大功率电力電子设备组成，因此VFD的寿命及可靠性等因素很大程度取决于温度，一般为-10℃～+40℃。另外，需考虑VFD自身散热及周围环境可能出现的极端情况，对于温度一般要求有一定的余量。

（2）环境湿度：VFD对其周围环境相对湿度要求不大于90%（表面无结露）。

（3）振动和冲击：VFD在安装运行的过程中，要注意避免受到振动和冲击。以避免VFD内部元件连接焊点及零件松动，引起电气接触不良甚至造成短路等严重故障。故通常要求安装场所的振动加速度被限制在0.6g以下，特殊场所可加防震橡胶等耐震措施。

（4）安装场所：VFD最大允许输出电流和电压都受其散热能力影响。而海拔高度超过1000m，VFD的散热能力将下降，故VFD一般要求安装在海拔1000m以下。

（5）VFD对安装现场的普通要求：无腐蚀、无易燃易爆气体、液体；无灰尘、漂浮性的纤维及金属颗粒；要避免阳光直射；无电磁干扰。

四、结语

对变频调速的研究是当前电气传动研究中最活跃、最有实际应用价值的工作。未来国内变频器厂家的发展潜力非常巨大，它在空调、电梯、冶金、机械等行业得以广泛应用，变频调速电机和与之配套的VFD将发展迅速。