一、变频器工作原理
变频器是由多种电力电子器件组成的一种设备，电力电子器件的功能是在电路中进行通断以及变流的器件。变频器的核心作用就是变流。变频器通过不同的控制方法所得到的调速结果也是不同的。控制方式可分为开环控制和闭环控制，开环控制中，电压和频率成正比例控制，闭环控制中又分为转差频率以及矢量的控制。变频器运行时电路有交流-交流变频以及交流-直流-交流变频两种，其工作原理为用整流器将交流电变为直流电，用逆变器将直流电变为交流电，相互之间可调。
二、变频调速方式的应用价值
1. 节能效果好
任何类型的机械设备在使用的过程中都会产生大量的富余量，用于驱动功能的开启，对于普通电机而言，当运行速度比较低时，多余的转矩无疑会增大消耗功率，导致电能的严重浪费。对于变频电机而言，输出的转矩通常比较小，同时，还能降低输出功率，提高电能的利用率，很好地节约了电能，避免电力企业出现不必要的电能浪费，为更好地提高电力企业的社会效益和经济效益打下坚实的基础。
2. 实现了无级调速
通过采用变频调速方式，可以很好地实现无级调速。这是由于在变频电机的应用背景下，变频器能够对电路的控制调速相关参数进行直接调节和控制，以保证调速的平滑性和准确性。当电机的转速比较低时，电机会自动增大转矩，有效地缩短了电机启动时的反应时间，从而最大限度地提高了电机的启动效率。
3. 动时需要的电流较小
电机在启动的过程中，通常会增大电流和振动频率，严重影响了电机的运行性能，不利于电机的保护。为了避免以上不良现象的出现，相关人员可以采用变频调速方式，降低电机启动时所需要的电流和振动频率，从而更好地保护电机的运行性能，一起到延长电机使用寿命的目的。
三、电机变频器控制技术
1. 电压矢量控制
通过读定子电流就那些坐标变换来达到电压的矢量控制时，要将电机三相坐标按照直角坐标进行定子电流同步变换。在进行变换时要将电流矢量根据要求进行静止坐标下的同步变换，然后将两相静止坐标的电流根据要求进行变换。在变换的过程中要考虑到直流电机的控制方式的基本要求，也要熟知坐标逆变的具体规范，才能更好的掌握异步电动机的控制量的实际情况。另外在进行该方法的时候，要对转速和磁场进行单独的控制，要根据两个分量的具体情况而定。但是在实际操作过程中还要考虑各种参数不同带来的不同影响，因为矢量变化本身就很复杂，如果不能够按照要求进行变换，就很难到的预期效果。
2.矩阵式交-交控制
在变频器电路中，传统的直流¬—交流变频控制方式具有很多弊端，如输入功率过低、高谐电流过大、同时，对电机容量提出了更高的要求。而采用矩阵式交-交控制方式的应用，可以很好地避免以上弊端，能够极大地提高能源的利用率，实现电网能源的循环利用和及时反馈。此外，通过采用矩阵式交-交控制方式，还能简化直流处理环节，减小了控制成本，提高了控制的效率和效果，同时，该方式在具体的应用中，可以跳过控制电流环节，直接对转矩进行全面控制，最大限度地提高了转矩的控制精度。
3.直接转矩控制
直接转矩控制技术提出于1985年，该技术的提出和发展对于矢量控制中的漏洞有非常重要的平衡作用，且该技术的动静态特性较高，且结构较为简单。随着相关技术研究的不断完善，其在实际应用中的应用面以及应用效果也在不断提升，其在大功率电机车牵引交流传动中的应用无需对交流电机进行处理，变换方式更加简单，应用面更广。
四、变频调速方式的技术优势
1. 实现了无级调速
因为变频电机使用的变频器能够控制电机的调速方式，原理上可以运行任何一种转速，调速时具有很好的平滑性，精度也相对高一些。当电机处于低速运转时，能够输出较大的转矩，这可以缩短电机启动时的响应时间，提高电机的启动速度。
2. 启动时需要的电流较小
电机在启动时会产生较大的电流和振动，对电机的性能是有一定的损耗的。相比于直流电机使用时产生较大的启动电流冲击电网来说，变频调速对电网的冲击性小，节能效果强，对电网的容量大小要求没那么严格，能够延长电机设备的使用年限。
3. 变频电机的体积小
传统直流电机体积非常大，而且运行效率不高，容易产生错误，变频调速电机的体积小很多，而且结构简单，生产成本低，后期维护使用更加方便，具有更大的推广价值。
4. 节能效果好
基本上所有的机械设备在设计时都会对驱动功能留出一部分富余量。普通电机在低速运行时，多余的转矩会加大消耗功率，浪费电能，变频调速电机转矩要求小的同时也会较小输出的功率，电能利用更加充分，避免能源的浪费。
五、电机变频驱动技术的问题及处理方案
变频驱动技术在实际应用过程中主要使用普通的异步电机对导数变频电机进行替代，但是大部分异步电机在实际设计过程中主要通过恒定频率以及恒定电压的公共电力网络中获取资源电能，该电能获取方式会导致变频电机与多设计的变频驱动电路出现不适配情况，该不适配情况的出现会导致系统在实际运行中出现脉动转矩，增加对电机的消耗和磨损，且会产生大量的噪声。造成以上各类问题的因素主要有以下几点：①变频器的结构技术主要为脉宽调制技术，其在实际输出电压运行过程中会产生大量的高次谐波电流，该类电流的存在会对电机的正常运行造成一定的影响，导致电机运行出现故障等不良情况。②传统异步电机的超速性能较弱，会对变频器的调速范围造成一定的影响。③传统异步电机中的电机与排风扇处于同轴的情况，因此，该电机的散热效果与电机的转速有一定的关系，如电机的运行速度比较低，电机的散热效果也会有所下降，电机温度的升高则会对电机的恒运转造成一定的影响，不利于电机中额定电能的输出和传递。④变频器输出电压中过量的高次谐波会增加对于电机的损耗，加快电机的老化影响电机的正常运行。就以上各项类电机变频驱动技术问题分析可见，影响该技术运行的原因有很多中，产生的问题也是多种多样的，需要根据实际的问题选择相适合的解决措施，综合分析来看，解决措施主要有两个方向。首先，需要改善驱动的电源，通过对驱动电源的改善，对逆变器的电流波形和电压波形进行调整，降低该电流中的谐波含量，通过对谐波含量的控制提升电机运行的稳定性，可通过滤波器对谐波情况进行补偿处理。其次，可以从逆变电机入手对变频驱动技术进行完善，但是当前国内外对于逆变电机的研究均未完善，仅能够对传统异步电机起到一定额作用，仍需进行进一步的深入研究，已达到解决变频驱动技术问题的效果。
结束语
综上所述，因为电机运行需求不同，电机的运行速度需要得到有效的控制，相关人员要在变频器的应用背景下，对电机的驱动进行科学控制，以充分发挥和利用变频器的节能降耗、控制变频等优势。
参考文献
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