随着变频器的发展，变频器的使用也越来越普及，但是很多时候我们只是使用变频器却从来不了解它。变频器是如何控制电机转速的？当电机采用工频电源供电时，启动和加速冲击较大，而采用变频器供电时，这些冲击较弱。工频直接启动会产生较大的启动电流。使用变频器时，变频器的输出电压和频率逐渐加到电机上，因此电机的启动电流和冲击较小。下面就和小编一起来了解一下吧。
变频器控制电机转速的原理
变频器主要由整流（交流转直流）、滤波、再整流（直流转交流）、制动单元、驱动单元、检测单元、微处理单元等组成。
本文所指的电机是感应交流电机，工业上使用的大多数电机都是这种类型。感应交流电动机（以下简称电动机）的转速大致由电动机的极数和频率决定。电机的极数由电机的工作原理决定。由于极值不是连续值（它是2的倍数，例如极数为2、4、6），因此一般无法通过改变该值来调节电机的转速。
另外，在提供给电机之前，可以在电机外部调节频率，从而可以自由控制电机的转速。
因此，以控制频率为目的的变频器是作为电机调速设备的首选设备。
结论：改变频率和电压是最佳的电机控制方法。
如果只改变频率而不改变电压，则频率降低时电机会出现过电压（过励磁），导致电机烧毁。因此，变频器在改变频率时，必须同时改变电压。当输出频率高于额定频率时，电压不能继续升高，最高只能等于电机的额定电压。
工频电源：由电网提供的电源（商用电源）。
启动电流：电机开始运行时，变频器的输出电流。
变频器驱动时的启动扭矩和最大扭矩小于工频电源直接驱动时的起动扭矩和最大扭矩。
当电机采用工频电源供电时，启动和加速冲击较大，而采用变频器供电时，这些冲击较弱。工频直接启动会产生较大的启动电流。使用变频器时，变频器的输出电压和频率逐渐加到电机上，因此电机的启动电流和冲击较小。
一般来说，电机产生的扭矩随着频率降低（速度降低）而降低。实际减少的数据在一些逆变器手册中会有解释。
采用磁通矢量控制的变频器，将改善电机低速时扭矩不足的问题，电机即使在低速区域也能输出足够的扭矩。
1、当变频器调速到频率大于50Hz时，电机的输出扭矩会下降。
通常电机是按50Hz电压设计和制造的，其额定转矩也是在此电压范围内给出的。因此，额定频率下的调速称为恒转矩调速。 （T=Te，P=Pe）
当变频器输出频率大于50Hz时，电机产生的转矩以与频率成反比的线性关系减小。
当电机运行频率大于50Hz时，必须考虑电机负载的大小，防止电机输出扭矩不足。
例如，电机在100Hz 时产生的扭矩大约减少到50Hz 时产生的扭矩的1/2。
因此，额定频率以上的调速称为恒功率调速（P=Ue*Ie）。
2、50Hz以上变频器的应用
众所周知，对于特定的电机，其额定电压和额定电流是不变的。
如果变频器和电机额定功率均为：15kW/380V/30A，则电机可以工作在50Hz以上。
当转速为50Hz时，变频器输出电压为380V，电流为30A。此时，如果将输出频率提高到60Hz，则逆变器的最大输出电压和电流只能为380V/30A。显然输出功率不变，所以我们称之为恒功率调速。
此时的扭矩情况如何？
因为P=wT（w：角速度，T：扭矩）。由于P不变，w增大，扭矩会相应减小。
我们还可以换个角度看：
电机定子电压U=E I*R（I为电流，R为电子电阻，E为感应电势）
可见，当U和I不变时，E也不变。
且E=k*f*X，（k：常数，f：频率，X：磁通量），所以当f从50--60Hz时，X会相应减小。
对于电机来说，T=K*I*X，（K：常数，I：电流，X：磁通量），因此扭矩T会随着磁通量X的减小而减小。
同时，当小于50Hz时，由于I*R很小，当U/f=E/f不变时，磁通量（X）是恒定的。扭矩T与电流成正比。这就是为什么通常用变频器的过流能力来描述其过载（扭矩）能力。又称恒转矩调速（额定电流不变-最大转矩不变）。
结论：当变频器输出频率从50Hz以上增加时，电机的输出转矩会下降。
3、与输出扭矩有关的其他因素
发热和散热能力决定了逆变器的输出电流能力，进而影响逆变器的输出转矩能力。
载波频率：一般变频器上标注的额定电流是在最高载波频率和最高环境温度下能保证持续输出的值。通过降低载波频率，电机的电流不会受到影响。但元件的发热会减少。
环境温度：不会因为检测到环境温度较低而增大逆变器保护电流值。
海拔高度：海拔升高对散热和绝缘性能有影响。一般1000m以下的距离可以忽略。以上足以每1000米减少5%的容量。
4、矢量控制如何提高电机的输出扭矩能力？
*1:扭矩增加
该功能提高变频器的输出电压（主要是低频时），以补偿定子电阻上的压降造成的输出转矩损失，从而提高电机的输出转矩。
改善电机低速输出扭矩不足的技术
采用矢量控制，电机低速时的输出扭矩，如（不带速度传感器）1Hz（对于4极电机，转速约为30r/min）即可达到电机在50Hz电源时输出的扭矩（最大约为额定扭矩的150%）。
对于传统的V/F控制，随着电机转速的降低，电机的压降相对增大，导致电机因励磁不足而无法获得足够的旋转力。为了弥补这一不足，需要提高变频器中的电压，以补偿电机转速降低引起的电压降。变频器的这种功能称为转矩提升（*1）。
转矩提升功能是提高变频器的输出电压。然而，即使输出电压增加很多，电机的扭矩也不能随其电流相应增加。因为电机电流中包含了电机产生的扭矩分量和其他分量（如励磁分量）。
矢量控制通过分配电机的电流值来确定产生扭矩的电机电流分量和其他电流分量（如励磁分量）的值。
矢量控制可以通过响应电机端的压降来优化补偿，使电机在不增加电流的情况下产生大扭矩。该功能对于改善电机低速时的温升也有效。
