本文主要簡述變頻調速器在機械設備中的應用及如何針對控制對象選配變頻調速器。機械設備主要是用交流電動機拖動 ，因此變頻調速器在機械設備中的應用有一定的廣度和深度 。但是機械設備種類繁多，特性不一 。我們只有針對性地解決各類機械設備應用變頻器的問題 ，才能充分發揮好變頻器的優越性。

　　一、在機械設備中應用變頻調速器目的

　　（1）滿足機械設備的調速功能、

　　它能滿足機械設備中電動機無級調速的要求 ，并在調速過程中實現軟起動 加、速、減速 、剎車及關機等需要，在起動和關機中無電沖擊和機械沖擊 。能對調速中的各種參數預置 從，而完成機械設備的各種功能要求。

　　（2）提高工程質量和產品質量

　　    由于變頻器調速范圍大、調速精度高，在機械設備中應用它，可提高工程質量和產品質量 。如 ：提高機床機械加工速度、提高傳輸設備的精度等。

　　（3）節省電力

　　在機械設備中配備電動機往往 大“馬拉小車”或，者機械設備中電動機在重負荷和輕負荷之間往復工作。應用變頻調速器 ，可根據負荷需求功率的大小，實時控制功率的輸出，以達到最大的節省電力。尤其在風機、水泵等減力矩負載的應用中，可大量節電。

　　二、在機械設備中針對控制對象應用變頻器

　　（1）速度

　　在機械設備中，“速度”本身就是控制對象。很多情況又將速度轉化為流量、張力、壓力、溫度、重力及力矩等等為最終控制對象，因此控制速度是最基本的事情。首先要確定負載的特性 ，是 “恒力矩”還是“恒功率”、“減力矩”。有針對性地選配變頻器 ，要確定調速范圍的大小、調速的精度、加減速度時間及確定系統的慣量等等 。

　　（2）位置

　　防爆電機 (EXPLOSION—PROOFELECTRICMACHINE)在機械設備中有的把“位置”或“角度”等作為控制對象。如機床、機器人、軋棍、電梯、超重機械、調節風門及行車等。變頻器用于控制負載位置的特點是從：簡單到高級；以轉速積分的形式變化；電動機的旋轉角度也可以控制 ，控制中根據需要可逆運轉 。變頻器控制位置的方式有三類 ：開環位置控制、閉環位置控制和手動決定位置。

　　（3）張力

　　對于造紙、紡織、鋼鐵及膠卷等卷繞物需要恒張力控制 。張力控制有三種方式 ：一是采用轉矩電流控制，此法簡單方便，但精度差；二是采用張力傳感器 ，輸入張力與給定轉速比較 ，使轉速隨張力變化 ，達到張力恒定；三是采用拉延的張力控制 。加工物中前后有兩個滾筒 ，用兩測速傳感器去檢測前后滾筒轉速 ，由兩變頻器控制使其同步 ，達到恒張力的目的 。

　　（4）流量

　　對于液體和氣體的流量是通過改變電動機轉速來進行控制的。風機、泵的轉速特性與轉速的平方成正比，變頻器可以以開環形式對其控制 ；也可利用流量傳感器，輸人流量比較給定設置 ，實現高精度流量控制 。

　　（5）溫度

　　建筑物或加熱爐的溫度是由熱風 、冷風或者燃料的輸送所決定的。利用熱電偶和熱電阻作為測溫傳感器輸，入溫度比較給定設置 ，實現閉環溫度控制 。但是一般應該應用PID調節器補償系統慣量。

　　（6）壓力

　　對于液體、氣體往往需要壓力控制，壓力控制的特點是：要求精度不高；壓力與電動機的轉速為非線性關系；液體不可壓縮，控制中響應速度快；而氣體能壓縮，壓力變化緩慢；壓力控制與流量控制密切相關 。用變頻器帶動泵 ，可實現開環或閉環壓力控制 。

　　三、針對不同類型的機械設備選配變頻調速器

　　（1）傳輸設備

　　傳輸設備及其他恒力矩設備可選用通用變頻調速器 ，選用矢量型或v／F型 ，應選擇50Hz以下頻率使用，以lO 50Hz為好 。高精度的機械設備，可采用測速傳感器帶反饋實現閉環高精度控制 。

　　（2）機床設備

　　機床設備原機械調速系統為恒功率特性 ，即轉速越低 ，力矩越大 。由于變頻器只能 “恒力矩”，不能增加力矩 ，采用變頻器后 ，應保留一定機械減速系統適，當增加電動機功率或電動機極數 ，應選用帶 “剎車系統”的矢量型變頻調速器，必要時可選用變頻器專用電動機 。

　　（3）風機、水泵

　　風機、水泵等減力矩負載可采用經濟型變頻器調速。采用通用變頻器調速時 ，應將低頻力矩提升降低。在應用中若能夠準確測量電動機實際運行的功率可，適當降低變頻器的配備容量 。

　　（4）卷繞設備

　　一般通用變頻器或者較為高檔的變頻器都有自動減速系統 。在卷繞設備的應用中 ，若要求不高 ，可采用自動減速功能 ；若卷繞設備對恒張力要求高 ，可采用張力傳感器或雙機轉速同步控制 ，進行恒張力控制 。

　　總之，我們在應用變頻器時，應首先掌握其5OHz以下為“恒力矩”特性，50Hz以上為“恒功率”特性，根據應用的目的，針對被控對象，才能在機械設備中應用好變頻器，發揮其優越性 。