變頻器（以下簡稱VFD）是利用功率半導(dǎo)體器件的通斷作用，將工業(yè)頻率的電源轉(zhuǎn)換成另一種頻率的電能控制裝置。簡單來說，VFD就是一個功率轉(zhuǎn)換裝置。也可以一般理解為將工頻功率(50Hz或60Hz)轉(zhuǎn)換成各種頻率的交流功率，實現(xiàn)電機(jī)變速運(yùn)行的裝置。
VFD主要結(jié)構(gòu)包括了整流器、濾波器、逆變器、制動單元、驅(qū)動單元、檢測單元和微處理單元。
一、變頻調(diào)速的節(jié)能
1)采用變頻調(diào)速后風(fēng)機(jī)和泵類負(fù)荷的節(jié)能效果最明顯，節(jié)能率可達(dá)20% ~ 60%。這是因為風(fēng)扇和泵的功耗與速度的三次方成正比。當(dāng)用戶所需的平均流量較小時，風(fēng)機(jī)和水泵的轉(zhuǎn)速較低，節(jié)能效果也相當(dāng)可觀。然而，當(dāng)使用傳統(tǒng)的擋板和方法來調(diào)節(jié)流量時，功耗沒有太大變化。由于此類負(fù)載較多，約占交流電機(jī)總?cè)萘康?0% ~ 30%，其節(jié)能意義重大。
2)對于一些低速運(yùn)行的恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，如輸送帶，變頻調(diào)速也能節(jié)能。此外，能耗大的電機(jī)(如繞線轉(zhuǎn)子電機(jī)等。)和那些效率低的(如龍門刨床等。)采用變頻調(diào)速，節(jié)能效果也很明顯。
二、調(diào)速在電機(jī)運(yùn)行中的優(yōu)勢
1)變頻調(diào)速可以輕松實現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。只有改變逆變管的開關(guān)順序才能實現(xiàn)輸出換向，不存在換向不當(dāng)燒壞電機(jī)的問題。
2)變頻調(diào)速系統(tǒng)的啟動多從低速開始，頻率較低。加減速時間可以任意設(shè)定，所以加減速時間相對平緩，啟動電流小，可以進(jìn)行更高頻率的啟停。
3)變頻調(diào)速系統(tǒng)制動時，可以利用自身的制動電路消耗機(jī)械負(fù)載對制動電阻的能量，也可以反饋給供電電網(wǎng)。但是需要增加特殊的附件反饋到電網(wǎng)，導(dǎo)致投資大。此外，還具有DC制動功能。當(dāng)需要制動時，可以向電機(jī)施加DC電壓進(jìn)行制動，因此不需要額外的制動控制電路。
4) DC電機(jī)可以用VFD代替，然后用感應(yīng)電機(jī)。與DC發(fā)動機(jī)相同，不需要電刷、滑環(huán)等。并且具有優(yōu)異的可維護(hù)性和耐環(huán)境性。
5)可以并行運(yùn)行，控制多臺發(fā)動機(jī)
6)軟啟動、軟關(guān)閉，電機(jī)加減速時間可任意調(diào)節(jié)。
7)降低啟動電流。通過VFD軟啟動和軟關(guān)斷啟動電機(jī)時，啟動電流可降至額定電流的1.5~2倍。一般直接啟動時，有6倍于額定電流的啟動電流流過，因此會給電機(jī)頻繁運(yùn)行/停止帶來負(fù)荷。
8)拾波制動便于電制動。
三、以提高技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量為目的的應(yīng)用
除了在風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載中應(yīng)用變頻調(diào)速外，還可廣泛應(yīng)用于傳動、纏繞、提升、擠壓、機(jī)床等各種機(jī)械設(shè)備控制領(lǐng)域。它可以提高奇特收率，延長設(shè)備的正常工作周期和使用壽命，簡化操作和控制系統(tǒng)，甚至改變原有的工藝規(guī)范，從而提高整個設(shè)備的控制水平。
選擇配置時，很難完全掌握負(fù)載特性。
1.確認(rèn)負(fù)載特性，如負(fù)載類型、速度和性質(zhì)；
2.確認(rèn)是否為連續(xù)運(yùn)行、長時間運(yùn)行、短時間運(yùn)行等運(yùn)行特性；
3.確定最大消耗輸出值和額定輸出值；
4.確認(rèn)最高轉(zhuǎn)數(shù)和額定轉(zhuǎn)數(shù)；
5.確認(rèn)速度控制范圍；
6.確認(rèn)負(fù)載、電流、電壓、頻率、溫度等的變化。
7.確認(rèn)所需的控制精度；
8.確認(rèn)制動方法；
9.確認(rèn)輸入功率配置，即從速度-扭矩特性、過載能力、額定時間、起動扭矩、額定輸出值、運(yùn)行方式、控制方式、轉(zhuǎn)數(shù)、效率-功率等因素中選擇容量。
然而，以上述方式選擇合適的變頻器品牌產(chǎn)品以及相應(yīng)的配置并不容易。所以普通用戶可以根據(jù)電機(jī)配置選擇VFD。首先選擇配置電壓(220伏、380伏、440伏)，然后根據(jù)發(fā)動機(jī)容量(千瓦)選擇逆變器容量。一般起動扭矩和負(fù)荷較小的產(chǎn)品，如風(fēng)扇、泵等，采用1: 1容量的電機(jī)和VFD；用于電梯、起重機(jī)等。需要更大扭矩和更大負(fù)載的，選擇比電機(jī)容量高一級的VFD。
