【变频器的作用与原理】
变频器是用来调节电机的电压、频率、转速和功率的一种电动机控制设备，变频器是将直流电源变换为交流电源频率升高或降低的方式，在电机转动过程中始终保持恒定转矩状态 ， 以达到调节功率和转速的目的 。变频器通过在直流电源电压变换成脉动的直流信号；将驱动电流变换为可调电流信号，然后通过三相交流电网电压变化，从而改变电动机转速和功率；变频器具有节能和提高电动机转矩、转速稳定性、机械可靠性等特点；能较好地适应工业设备要求；因此深受用户青睐；特别适应在高速传动设备上；能很好地满足工业自动化和控制要求；可广泛应用于冶金、化工、机械、造纸、纺织、水泥、起重物流等行业中；并且广泛应用于现代大中型工业及其他需要精密控制、连续可变负荷运行的场合；变频器在控制系统结构中有多种调节方式，可根据要求进行不同功能以及性能设计；因此变频器技术已成为当今控制技术中一种非常重要和成熟的应用技术之一！而且变频器还具有良好的可扩展性，因此在设计时可灵活采用变频器组合技术以满足各种特殊场合使用 。由于变频器具有启动时间短、运行平稳、负载能力强等特点，所以广泛应用于冶金制药、水泥冶金、矿山冶炼等行业中；而且还可以根据要求和场合进行定制 。
一、电动机的作用
电动机是一种由电动机轴、定子、转子架、接线柱、绕组和电刷等部分组成 ， 并用电枢绕组或电刷固定在转子上的机械装置 。主要由定子、匝间连接电路、导轨和接线柱组成；电动机运转时 ， 由转子轴间连接电路与绕组连成一个直线运动状态称为转矩；由电枢绕组和电刷连构成的定子通过导轨与导钉连在一起形成导轨式旋转状态称为转矩；通过接线柱与导线连在一起形成电枢绕组和电刷连在一起形成接触器转矩；电动机按工作状态又可分为定子、转子式电动机和定子式异步电动机等；电动机在机械活动中根据其作用不同主要分为以下几类:1、带动发电机向电机提供电能;2、转动或静止转子间产生旋转作用力;3、对电动机进行驱动;4、作为动力转子使用;5、作为换向器作用于动力转子和转桥之间;6、用于机械传动装置中使力矩与转速成正比或变化之辅助传动设备实现转矩控制等 。电动机是由绕组和定子绕组接成的旋转动力元件 。电动机主要由定子铁心、电枢磁铁心和绕组组成，它在电磁力作用下转动产生动能 。电动机在其设计之初就将其用来改变电动机的转速及功率大小以提高电能转换效率以及延长使用寿命 。
二、变频器的基本原理
变频器是直流电网的专用设备 ， 它的主要工作原理是将直流电源变换为交流电源频率升高或降低 。同时在电动机运转过程中，对该电源进行逆变调速 。为了保持和提高电动机的转速，对逆变器进行了较大调整，以满足不同功率的变频电机设计要求 。与电网频率相比较，逆变器的开关时间相对较短 。但功率因数低使其输出电压低、输出电流也小 ， 而且对电抗器造成干扰，因此近年来已经不能使用 。此外对于大功率输出的变频器还有过载保护、过载自动停机和防过流保护等功能 。这些特性保证了变频电机在各种环境中工作条件下的稳定性和安全性，并为设计变频器提供了依据 。
三、变频调速与变频器设计技术
变频器可使负载的转速从一个很小的变化范围内调节，从而使电机保持恒速运行 。而且变频器可以实现无级调速，因此变频器在工业生产和工农业机械方面得到了广泛应用 。而对于一些电机调速来说，需要先对原电压和电流进行放大之后才能进行改变输出频率的控制；所以这种负载采用变频器与电动机联合调节时的实际情况往往不利于运行，因此选择联合方式来实现变频调速就显得尤为重要 。联合调节方式能充分利用原有电动机所具有的转速、扭矩及效率等特性 ， 还使得电动机运行更加平稳，从而使产品质量得到进一步保证 。另外在变频器的设计中需要根据实际情况选择合适于工业生产使用频率的交流电动机额定功率，以达到节约能源、提高产品质量和效率、降低成本的目的 。另外在控制系统结构方面需根据现场环境条件选择合适的装置形式和设计方法 。
