变频调速电机和普通电机接线一样，就是多了风扇的接线（有的是单相风扇，有的是三相的）
伺服电机与驱动器接线是：电机电源线（UVW)相序不能接错，再就是编码器了，不同的品牌接线也不相同，大致差不多的。
变频器的工作原理，包括电路图等解释
采用变频器对三相异步电动机实行变频变压调速，在额定频率以下可得恒转矩特性；在额定频率以上可得恒功率特性。但是，无论何种形式的变频器，其输出电压和电流中，均含有高次谐波，与通常电网供电的正弦波有着较大的差别。而且，由于调速过程中供电频率需在一个较大的范围内变化，因而电动机的运行特性会有相应的改变。
1 变频调速异步电动机转矩转速特性�
根据电机原理和三相异步电动机的T型等值电路，异步电动机的转矩M与转差率S的关系为：
式中 m1——相数；
�P1——极对数；
�Em——感应电势，Em=444f1Kdp1W1∮；
�f1——电源频率；
�r2′、L2′——T型等值电路中算到定子边的转子电阻和电感；
�f1′——T型等值电路中的频率；
�Kdp1——定子绕组的绕组系数；
�W1——定子绕组的每极匝数；
��∮——磁通量。
最大转矩Mm与产生最大转矩时的转差率（即临时转差）Sm分别为：
由此可见，变频调速异步电动机的转矩特性，应是Em/f1与转子电流频率Sf1的函数，只要保持Em/f1不变，即保持气隙磁通不变，转矩就成为转差频率(即转子电流频率)Sm的函数。而最大转矩则直接与Em/f1相关。如能保持Em/f1为常数，那么最大转矩就可保持恒定。而且，由于临界转差率Sm是电源频率的函数，因此，当电源频率改变时，Sm也随之改变。这样，就为异步电动机的起动创造了良好的条件。如果能保持Em/f1不变，并选择适当的起动频率，使Sm接近于1，电机就有可能在较低的起动频率和相应电压下以最大转速起动，不会像恒频恒压供电时那样由于全压起动，而给电网带来数倍于电机额定电流的启动电流的冲击。
在变频器中，若用U1/f1代替Em/f1进行恒转矩控制，当电压U1随f1成比例地减小时，由于定子阻抗压降的存在，将使Em/f1磁通减小，转矩降低。为了补偿这一变化，一般变频器都采用了在低速范围内适当提高U1/f1的控制方式。但是，必须注意，U1/f1值太大会造成轻载时的过激励，使电路饱和，励磁电流增加。�
以上用恒定磁通实现恒转矩调速的分析，仅限于额定功率以下的情况。当速度调节达到额定转速时，电压已经达到额定值，不能再随着频率的升高而增加。因此，在变频调速系统中，当频率从额定值往上调时，电压需保持稳定。故磁通及转矩将随着频率的升高而减小，即对电机进行“弱磁控制”，传动系统将处于恒功率状态下运行。
2 变频调速对电机的影响�
目前,普通异步电动机都是按恒压设计的,它不完全适应变频调速的要求,具体反映在以下方面。
21 电动机的效率和升温问题�
不论何种型式的变频器，在工作中均会产生不同程度的谐波电压和谐波电流，使异步电动机在非正弦电流下运动。以目前比较普遍使用的正弦波PWM变频器为例，其低次谐波基本上为零，剩下的是比载波频率(晶体管开关频率)高1倍左右的高次谐波分量2μ+1(μ为调制比)。
高次谐波会引起定子铜耗、转子铝耗、铁耗及附加损耗的增加，其中最为显著的是转子损耗。因为异步电动机是以接近于基波频率所对应的同步转速旋转的，因而高次谐波电压以较大的转差切割转子导条后便产生很大的转子损耗。�
除此以外，还必须考虑到因集肤效应所产生的附加铜耗。若是异步电动机为改善起动性能而采用了深槽、刀形槽或瓶形槽等转子槽形时，转子铝耗的增加将更大。这些损耗都会使电机额外发热，效率降低，输出下降，如将普通异步电动机运行于变频器输出的非正弦电源条件下，其升温一般约增加10%～12%。
22 电动机绝缘结构承受冲击电压的能力�
目前中小容量变频器绝大多数采用PWM控制方式。其载波频率约为几kHz到十几kHz，这就使电动机线圈需要承受很高的电压上升率，即dU/dt值很高，相当于电动机线圈上反复施加电压陡度极大的冲击电压，使电机匝间绝缘承受考验。
�另外，由PWM变频器产生的矩形斩波冲击电压叠加在电动机运行电压上，会对电机的对地绝缘形成威胁，在高电压的反复冲击下加速老化。
23 谐波电磁噪声与震动�
当采用变频器供电时，普通异步电动机上由电磁机械和通风等原因所引起的震动和噪音将变得更加复杂。变频器电源中含有的各次谐波与电机电磁部分的固有谐波相互干扰，形成各种电磁激震力，当电磁力波的频率和结构件的固有震动频率一致或接近时，将产生共振现象，加大噪声。由于电机工作的频率范围宽，转速变化的范围大，各种电磁力波的频率很难避开电机各种结构件的固有频率。普通异步电动机用变频器供电时的噪声，比用电网供电时一般约增加1015dB左右。
24 电动机对频繁起制动的适应能力�
采用变频器供电后，电动机可以在很低的频率和电压下以无冲击电流的方式起动，并可以利用变频器所提供的各种制动方式进行快速制动，为实现频繁起制动创造了良好的条件。例如：应用在钢厂辊道上及转炉倾动上的变频电动机，起制动或正反转的次数可达到数百上千次，因而，电动机的结构系统和电磁系统处于循环交变的作用下，给电动机的机械结构和绝缘结构带来疲劳和加速老化问题。
25 低速时的冷却问题
在电源频率较大时，因普通异步电动机的阻抗不尽理想，使电源中高次谐波所引起的损耗较大；其次，自带风扇的普通异步电动机在转速降低时，冷却风量将与转速的3次方成比例减少，这必将使电动机的低速温升急剧增加，而难以实现恒转矩输出。
3 变频调速三相异步电动机的改进�
通过上面的分析可以看出，普通异步电动机不适宜运行在变频调速系统下。为此，需研究和设计新的供变频调速专用的异步电动机系列。
31 电磁特性的改进�
对于恒频恒电压供电的普通异步电动机，在电磁设计中，主要考虑的性能参数是过载能力、起动特性、效率和功率因数。在变频调速的异步电动机中，由于临界转差与电源频率成反比，因此只要选择转子参数r′2、L′2，就可降低频率，在临界转差接近于1时直接起动，从而提高电动机对非正弦电源波形的适应能力。为此，可以考虑：
(1)降低定子电阻，提高转子电阻。降低定子电阻既可以减少基波铜耗，以弥补高次谐波引起的铜耗增加，又可减小低速时的定子电阻压降，使最大转矩有所上升。此外，变频电机采用较大的转子电阻不但可以减少由基波和高次谐波所产生的转子铝耗，还可以依靠L2/r2的加大，在一定程度上抑制低速时的转矩脉动。
(2)目前一般市售通用变频器，以电压型居多，为抑制电流中的高次谐波，需要适当增加电机的电感量。但由于电机转子槽有漏抗较大的槽形，集肤效应也大，故高次谐波铜耗也增大。而且，从式(2)可知,具有较大转子电感的电动机,在恒功率调速区域,最大转矩将随电源频率的增加而降低,有可能使电机难以维持恒功率运行。因此,电机漏电感的大小要兼顾到整个调速范围内阻抗匹配的合理性。
(3)变频调速异步电动机的主磁路设计一般均不十分饱和。这一方面是考虑到电源中的高次谐波会加深磁路饱和；另一方面也考虑到低频时为了提高输出转矩而适当提高变频器的输出电压。
32 结构改进
由于电源的非正弦波特性对变频电动机的绝缘结构、震动、噪音、冷却方式等多有影响，因此，在结构设计中必须考虑：
(1)在把电动机耐热等级提高的基础上，还必须对地绝缘强度和导线匝间绝缘的耐冲击电压能力有充分的考虑。
(2)在震动和噪声的问题上，除了选择合适的定、转子槽配合之外，对定转子部件的加工和装配精度也应有较高的要求，以提高气隙均匀度、转子的动平衡精度和电磁对称性，对结构件要充分考虑刚性问题。
33 改进效果
在1997～1998年间，济南钢铁集团总公司(简称济钢)对部分电动机调速系统进行了改造，最初是使用“变频器+普通异步电动机”进行调速。但在电动机频繁正反转、起制动的场合，存在着如上所述的弊端,因此造成了电机绝缘降低、老化，以致于烧损。1999年之后，济钢在炼钢氧枪升降、转炉倾动、方坯连铸以及风机水泵上使用了“变频器+变频电动机”的调速新工艺。使用后不仅大大降低了电机烧损率，同时也保证了生产的顺利进行。
变频调速技术是现代电力传动技术的重要发展方向，而作为变频调速系统的核心—变频器的性能也越来越成为调速性能优劣的决定因素，除了变频器本身制造工艺的“先天”条件外，对变频器采用什么样的控制方式也是非常重要的。本文从工业实际出发，综述了近年来各种变频器控制方式的特点，并展望了今后的发展方向。
1、变频器简介
11 变频器的基本结构
变频器是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源，以实现电机的变速运行的设备，其中控制电路完成对主电路的控制，整流电路将交流电变换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流电再逆变成交流电。对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说，有时还需要一个进行转矩计算的CPU以及一些相应的电路。
12 变频器的分类
变频器的分类方法有多种，按照主电路工作方式分类，可以分为电压型变频器和电流型变频器；按照开关方式分类，可以分为PAM控制变频器、PWM控制变频器和高载频PWM控制变频器；按照工作原理分类，可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等；按照用途分类，可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。
2、变频器中常用的控制方式
21 非智能控制方式
在交流变频器中使用的非智能控制方式有V/f协调控制、转差频率控制、矢量控制、直接转矩控制等。
(1) V/f控制
V/f控制是为了得到理想的转矩-速度特性，基于在改变电源频率进行调速的同时，又要保证电动机的磁通不变的思想而提出的，通用型变频器基本上都采用这种控制方式。V/f控制变频器结构非常简单，但是这种变频器采用开环控制方式，不能达到较高的控制性能，而且，在低频时，必须进行转矩补偿，以改变低频转矩特性。
(2) 转差频率控制
转差频率控制是一种直接控制转矩的控制方式，它是在V/f控制的基础上，按照知道异步电动机的实际转速对应的电源频率，并根据希望得到的转矩来调节变频器的输出频率，就可以使电动机具有对应的输出转矩。这种控制方式，在控制系统中需要安装速度传感器，有时还加有电流反馈，对频率和电流进行控制，因此，这是一种闭环控制方式，可以使变频器具有良好的稳定性，并对急速的加减速和负载变动有良好的响应特性。
(3) 矢量控制
矢量控制是通过矢量坐标电路控制电动机定子电流的大小和相位，以达到对电动机在d、q、0坐标轴系中的励磁电流和转矩电流分别进行控制，进而达到控制电动机转矩的目的。通过控制各矢量的作用顺序和时间以及零矢量的作用时间，又可以形成各种PWM波，达到各种不同的控制目的。例如形成开关次数最少的PWM波以减少开关损耗。目前在变频器中实际应用的矢量控制方式主要有基于转差频率控制的矢量控制方式和无速度传感器的矢量控制方式两种。
基于转差频率的矢量控制方式与转差频率控制方式两者的定常特性一致，但是基于转差频率的矢量控制还要经过坐标变换对电动机定子电流的相位进行控制，使之满足一定的条件，以消除转矩电流过渡过程中的波动。因此，基于转差频率的矢量控制方式比转差频率控制方式在输出特性方面能得到很大的改善。但是，这种控制方式属于闭环控制方式，需要在电动机上安装速度传感器，因此，应用范围受到限制。
无速度传感器矢量控制是通过坐标变换处理分别对励磁电流和转矩电流进行控制，然后通过控制电动机定子绕组上的电压、电流辨识转速以达到控制励磁电流和转矩电流的目的。这种控制方式调速范围宽，启动转矩大，工作可靠，操作方便，但计算比较复杂，一般需要专门的处理器来进行计算，因此，实时性不是太理想，控制精度受到计算精度的影响。
(4) 直接转矩控制
直接转矩控制是利用空间矢量坐标的概念，在定子坐标系下分析交流电动机的数学模型，控制电动机的磁链和转矩，通过检测定子电阻来达到观测定子磁链的目的，因此省去了矢量控制等复杂的变换计算，系统直观、简洁，计算速度和精度都比矢量控制方式有所提高。即使在开环的状态下，也能输出100%的额定转矩，对于多拖动具有负荷平衡功能。
(5) 最优控制
最优控制在实际中的应用根据要求的不同而有所不同，可以根据最优控制的理论对某一个控制要求进行个别参数的最优化。例如在高压变频器的控制应用中，就成功的采用了时间分段控制和相位平移控制两种策略，以实现一定条件下的电压最优波形。
(6) 其他非智能控制方式
在实际应用中，还有一些非智能控制方式在变频器的控制中得以实现，例如自适应控制、滑模变结构控制、差频控制、环流控制、频率控制等。
22 智能控制方式
智能控制方式主要有神经网络控制、模糊控制、专家系统、学习控制等。在变频器的控制中采用智能控制方式在具体应用中有一些成功的范例。
(1) 神经网络控制
神经网络控制方式应用在变频器的控制中，一般是进行比较复杂的系统控制，这时对于系统的模型了解甚少，因此神经网络既要完成系统辨识的功能，又要进行控制。而且神经网络控制方式可以同时控制多个变频器，因此在多个变频器级联时进行控制比较适合。但是神经网络的层数太多或者算法过于复杂都会在具体应用中带来不少实际困难。
(2) 模糊控制
模糊控制算法用于控制变频器的电压和频率，使电动机的升速时间得到控制，以避免升速过快对电机使用寿命的影响以及升速过慢影响工作效率。模糊控制的关键在于论域、隶属度以及模糊级别的划分，这种控制方式尤其适用于多输入单输出的控制系统。
(3) 专家系统
专家系统是利用所谓“专家”的经验进行控制的一种控制方式，因此，专家系统中一般要建立一个专家库，存放一定的专家信息，另外还要有推理机制，以便于根据已知信息寻求理想的控制结果。专家库与推理机制的设计是尤为重要的，关系着专家系统控制的优劣。应用专家系统既可以控制变频器的电压，又可以控制其电流。
(4) 学习控制
学习控制主要是用于重复性的输入，而规则的PWM信号(例如中心调制PWM)恰好满足这个条件，因此学习控制也可用于变频器的控制中。学习控制不需要了解太多的系统信息，但是需要1~2个学习周期，因此快速性相对较差，而且，学习控制的算法中有时需要实现超前环节，这用模拟器件是无法实现的，同时，学习控制还涉及到一个稳定性的问题，在应用时要特别注意。
3、变频器控制的展望
随着电力电子技术、微电子技术、计算机网络等高新技术的发展，变频器的控制方式今后将向以下几个方面发展。
(1) 数字控制变频器的实现
现在，变频器的控制方式用数字处理器可以实现比较复杂的运算，变频器数字化将是一个重要的发展方向，目前进行变频器数字化主要采用单片机MCS51或80C196MC等，辅助以SLE4520或EPLD液晶显示器等来实现更加完善的控制性能。
(2) 多种控制方式的结合
单一的控制方式有着各自的优缺点，并没有“万能”的控制方式，在有些控制场合，需要将一些控制方式结合起来，例如将学习控制与神经网络控制相结合，自适应控制与模糊控制相结合，直接转矩控制与神经网络控制相结合，或者称之为“混合控制”，这样取长补短，控制效果将会更好。
(3) 远程控制的实现
计算机网络的发展，使“天涯若咫尺”，依靠计算机网络对变频器进行远程控制也是一个发展方向。通过RS485接口及一些网络协议对变频器进行远程控制，这样在有些不适合于人类进行现场操作的场合，也可以很容易的实现控制目标。
(4) 绿色变频器
随着可持续发展战略的提出，对于环境的保护越来越受到人们的重视。变频器产生的高次谐波对电网会带来污染，降低变频器工作时的噪声以及增强其工作的可靠性、安全性等等这些问题，都试图通过采取合适的控制方式来解决，设计出绿色变频器。
4、结束语
变频器的控制方式是一个值得研究的问题，依靠致力于这项工作的有识之士的共同努力，使国产变频器早日走向世界市场并且成为一流的产品。
看完了你就懂了，比较的全面哦！
