变频器调速原理是什么?

变频调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系：  n  =60  f(1-s)/p，(式中n、f、s、p分别表示转速、输入频率、电机转差率、电机磁极对数);通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的。  　　三相异步电动机转速公式为：n=60f/p(1-s)  从上式可见，改变供电频率f、电动机的极对数p及转差率s均可太到改变转速的目的。从调速的本质来看，不同的调速方式无非是改变交流电动机的同步转速或不改变同步转两种。  在生产机械中广泛使用不改变同步转速的调速方法有绕线式电动机的转子串电阻调速、斩波调速、串级调速以及应用电磁转差离合器、液力偶合器、油膜离合器等调速。改变同步转速的有改变定子极对数的多速电动机，改变定子电压、频率的变频调速有能无换向电动机调速等。  从调速时的能耗观点来看，有高效调速方法与低效调速方法两种：高效调速指时转差率不变，因此无转差损耗，如多速电动机、变频调速以及能将转差损耗回收的调速方法(如串级调速等)。有转差损耗的调速方法属低效调速，如转子串电阻调速方法，能量就损耗在转子回路中;电磁离合器的调速方法，能量损耗在离合器线圈中;液力偶合器调速，能量损耗在液力偶合器的油中。一般来说转差损耗随调速范围扩大而增加，如果调速范围不大，能量损耗是很小的。

变频器原理（Variable-frequency  Drive，VFD），是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要采用交—直—交方式（VVVF变频或矢量控制变频），先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再将直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的

高压变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。它是按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度或幅度，以调节输出量和波形的，从而实现电动机电压和频率的平滑变化。  
        根据电机学原理，交流异步电动机转速由下式确定:
        由式(1)可知，电动机的输出转速与输入的电源频率、转差率、电机的极对数有关，改变极对数的成为变极调速，此种调速属于有极调速，调速不平滑，主要用于不需要频繁变速的地方。改变电机转差率的调速方式有：调压调速，电磁调速，绕线式电机转子串电阻调速，该种调速需要产生新的转差率，消耗转差功率，属于低效调速。而通过改变电机的输入频率的变频调速，近似无级调速，是高效不耗能的调速方式，也是现在应用最广泛的一种调速方式。

v=60f/n
v  电机速度
f  频率
n  电机极对数
没有变频器时，要改变电机速度只有通过改变电机的极对数来实现，频率都是50HZ；
通过变频器来调速，就是改变电机运行的频率，无需更换电机就可实现调速。

变频器输出为基波频率变化的PWM波，其测量方法与传统的工频正弦波测量有较大的区别。
1、通常我们说的变频器输出380V、50Hz，是指其基波（正弦波）为380V、50Hz。变频器实际输出波形为PWM波，除了基波外，还包含载波信号。载波信号频率要比基波高得多，且是方波信号，包含大量的高次谐波。
2、普通万用表一般只能测量45~66Hz或45~440Hz的交流正弦波。部分真有效值万用表的测量频率范围要宽得多，许多人认为可以用于变频测量、测试。其实不然，因为这种表测量结果把基波和载波都包含进去了。比如上述变频器，380V输出时，测量结果一般在400V以上。
3、用于变频测试的仪表应具备在各种PWM波形中分解出其基波的能力，严格测量需采用数字信号处理的方式，也就是高速采样得到样本序列，再对样本序列进行离散傅里叶变换，得到基波有幅值、相位及各次谐波的幅值和相位。
4、也有一种思路认为校准平均值（MEAN）可以替代变频器输出PWM信号中的基波成分的有效值。校准平均值在理论上等于正弦波的真有效值，等于正弦调制PWM波形的基波有效值，且实现简单；因此，MEAN值在许多仪器仪表中用于替代正谐波的有效值（RMS）或PWM的基波有效值（H01）的测量。但是，变频调速技术日新月异，非正弦调制PWM的应用越来越多，而且，一般变频器使用者通常并不了解自己的变频器采用何种调制模式，MEAN值在PWM测量中局限性越来越大。

变频器调速原理是感应式交流电机(以后简称为电机)的旋转速度近似地确决于电机的极数和频率。  由电机的工作原理决定电机的极数是固定不变的。由于该极数值不是一个连续的数值(为2的倍数，例如极数为2，4，6)，所以一般不适和通过改变该值来调整电机的速度。