電動(dòng)機的功率，應根據生產(chǎn)機械所需要的功率來(lái)選擇，盡量使電動(dòng)機在額定負載下運行。選擇時(shí)應注意以下兩點(diǎn)：

①如果電動(dòng)機功率選得過(guò)?。蜁?huì )出現“小馬拉大車(chē)”現象，造成電動(dòng)機長(cháng)期過(guò)載．使其絕緣因發(fā)熱而損壞．甚至電動(dòng)機被燒毀。

②如果電動(dòng)機功率選得過(guò)大．就會(huì )出現“大馬拉小車(chē)”現象．其輸出機械功率不能得到充分利用，功率因數和效率都不高，不但對用戶(hù)和電網(wǎng)不利。而且還會(huì )造成電能浪費。

要正確選擇電動(dòng)機的功率，必須經(jīng)過(guò)以下計算或比較：

P=F*V/1000(P=計算功率KW，F=所需拉力N，工作機線(xiàn)速度M/S)

對于恒定負載連續工作方式，可按下式計算所需電動(dòng)機的功率：

P1(kw)：P=P/n1n2

式中n1為生產(chǎn)機械的效率；n2為電動(dòng)機的效率，即傳動(dòng)效率。

按上式求出的功率P1，不一定與產(chǎn)品功率相同。因此．所選電動(dòng)機的額定功率應等于或稍大于計算所得的功率。

此外．常用的是類(lèi)比法來(lái)選擇電動(dòng)機的功率。所謂類(lèi)比法。就是與類(lèi)似生產(chǎn)機械所用電動(dòng)機的功率進(jìn)行對比。

具體做法是：了解本單位或附近其他單位的類(lèi)似生產(chǎn)機械使用多大功率的電動(dòng)機，然后選用相近功率的電動(dòng)機進(jìn)行試車(chē)。試車(chē)的目的是驗證所選電動(dòng)機與生產(chǎn)機械是否匹配。

驗證的方法是：使電動(dòng)機帶動(dòng)生產(chǎn)機械運轉，用鉗形電流表測量電動(dòng)機的工作電流，將測得的電流與該電動(dòng)機銘牌上標出的額定電流進(jìn)行對比。如果電功機的實(shí)際工作電流與銘脾上標出的額定電流上下相差不大．則表明所選電動(dòng)機的功率

合適。如果電動(dòng)機的實(shí)際工作電流比銘牌上標出的額定電流低70％左右．則表明電動(dòng)機的功率選得過(guò)大，應調換功率較小的電動(dòng)機。如果測得的電動(dòng)機工作電流比銘牌上標出的額定電流大40％以上．則表明電動(dòng)機的功率選得過(guò)小，應調換功率較大的電動(dòng)機。

適用于伺服電機額定功率、額定轉速和額定轉矩之間的關(guān)系互導，但實(shí)際的額定轉矩值應該是實(shí)際測量出來(lái)為準，因為有能量轉換效率問(wèn)題，基本數值大體一致，會(huì )有細微減小。。。

追問(wèn)：

如果我是用無(wú)極調速的呢？

就電機輸出功率與轉矩而言，交流變頻調速和直流調速有什么特點(diǎn)和區別？

回答：

論交流變頻調速與直流調速

一：變頻器的發(fā)展直流電動(dòng)機拖動(dòng)和交流電動(dòng)機拖動(dòng)先后誕生與19世紀，距今已有100多年的歷史，并已成為動(dòng)力機械的主要驅動(dòng)裝置。但是，由于技術(shù)上的原因，在很長(cháng)一段時(shí)期內，占整個(gè)電力拖動(dòng)系統80%左右的不變速拖動(dòng)系統中采用的是交流電動(dòng)機（包括異步電動(dòng)機和同步電動(dòng)機），而在需要進(jìn)行調速控制的拖動(dòng)系統中則基本上采用的直流電動(dòng)機。

但是，眾所周知，由于結構上的原因，直流電動(dòng)機存在以下缺點(diǎn)：

（1） 需要定期更換電刷和換向器，維護保養困難，壽命較短；

（2） 由于直流電動(dòng)機存在換向火花，難以應用于存在易燃易爆氣體的惡劣環(huán)境；

（3） 結構復雜，難以制造出大容量、高轉速和高電壓的直流電動(dòng)機。

而與直流電動(dòng)機相比，交流電動(dòng)機則具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1） 結構堅固，工作可靠，易于維修保養；

（2） 不存在換向火花，可以應用于存在易燃易爆氣體的惡劣環(huán)境；

（3） 容易制造出大容量、高轉速和高電壓的交流電動(dòng)機。因此，很久以來(lái)，人們希望在許多場(chǎng)合下能夠用可調速的交流電動(dòng)機來(lái)代替直流電動(dòng)機，并在交流電動(dòng)機的調速控制方面進(jìn)行了大量的研究開(kāi)發(fā)工作。但是，直至20世紀70年代，交流調速系統的研究開(kāi)發(fā)方面一直未能得到真正能夠令人滿(mǎn)意的成果，也因此限制了交流調速系統的推廣應用。也正是因為這個(gè)原因，在工業(yè)生產(chǎn)中大量使用的諸如風(fēng)機、水泵等需要進(jìn)行調速控制的電力拖動(dòng)系統中不得不采用擋板和閥門(mén)來(lái)調節風(fēng)速和流量。這種做法不但增加了系統的復雜性，也造成了能源的浪費。

經(jīng)歷了20世紀70年代中期的第2次石油危機之后，人們充分認識到了節能工作的重要性，并進(jìn)一步重視和加強了對交流調速技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)工作。隨著(zhù)電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)和控制理論的發(fā)展，電力半導體器件和微處理器的性能的不斷提高，變頻驅動(dòng)技術(shù)也得到了顯著(zhù)的發(fā)展。隨著(zhù)各種復雜控制技術(shù)在變頻器技術(shù)中的應用，變頻器的性能不斷提高，而且應用范圍也越來(lái)越廣。目前變頻器不但在傳統的電力拖動(dòng)系統中得到了廣泛的應用，而且幾乎已經(jīng)擴展到了工業(yè)生產(chǎn)的所有領(lǐng)域，并且在空調、洗衣機、電冰箱等家電產(chǎn)品中也得到了廣泛應用。變頻器技術(shù)是一門(mén)綜合性的技術(shù)，它建立在控制技術(shù)、電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的基礎之上，并隨著(zhù)這些基礎技術(shù)的發(fā)展而不斷得到發(fā)展。表1-1列出了近年來(lái)變頻器技術(shù)的基本發(fā)展過(guò)程。

二：變頻器調速控制系統的優(yōu)勢與傳統的交流拖動(dòng)系統相比，利用變頻器對交流電動(dòng)機進(jìn)行調速控制的交流拖動(dòng)系統有許多優(yōu)點(diǎn)，如節能，容易實(shí)現對現有電動(dòng)機的調速控制，可以實(shí)現大范圍的高效連續調速控制，容易實(shí)現電動(dòng)機的正反轉切換，可以進(jìn)行高頻度的起停運轉，可以進(jìn)行電氣制動(dòng)，可以用一臺變頻器對多臺電動(dòng)機進(jìn)行調速控制，電源功率因數大，所需電源容量小，可以組成高性能的控制系統等等。

[敏感詞]介紹一下上面提到的變頻器調速控制系統的各種主要優(yōu)點(diǎn)。在許多情況下，使用變頻器的目的是節能，尤其是對于在工業(yè)中大量使用的風(fēng)扇、鼓風(fēng)機和泵類(lèi)負載來(lái)說(shuō)，通過(guò)變頻器進(jìn)行調速控制可以代替傳統上利用擋板和閥門(mén)進(jìn)行的風(fēng)量、流量和揚程的控制，所以節能效果非常明顯。因為以節能為目的的調速運轉對電動(dòng)機的調速范圍和精度要求不高，所以通常采用在價(jià)格方面比較經(jīng)濟的通用型變頻器。

由于變頻器可以看作是一個(gè)頻率可調的交流電源，對于現有的進(jìn)行恒速運轉的異步電動(dòng)機來(lái)說(shuō)，只需在電網(wǎng)電源和現有的電動(dòng)機之間接入變頻器和相應設備，就可以利用變頻器實(shí)現調速控制，而無(wú)須對電動(dòng)機和系統本身進(jìn)行大的設備改造。在采用了變頻器的交流拖動(dòng)系統中，異步電動(dòng)機的調速控制是通過(guò)改變變頻器的輸出頻率實(shí)現的。因此，在進(jìn)行調速控制時(shí)，可以通過(guò)控制變頻器的輸出頻率使電動(dòng)機工作在轉差率較小的范圍，電動(dòng)機的調速范圍較寬，并可以達到提高運行效率的目的。

一般來(lái)說(shuō)，通用型變頻器的調速范圍可以達到1：10以上，而高性能的矢量控制方式的變頻器的調速范圍可以達到1：1000。

此外，當采用矢量控制方式的變頻器對異步電動(dòng)機進(jìn)行調速控制時(shí)，還可以直接控制電動(dòng)機的輸出轉矩。因此，高性能的矢量控制變頻器與變頻器專(zhuān)用電動(dòng)機的組合在控制性能方面可以達到和超過(guò)高精度直流伺服電動(dòng)機的控制性能。利用普通的電網(wǎng)電源運行的交流拖動(dòng)系統，為了實(shí)現電動(dòng)機的正反轉切換，必須利用開(kāi)閉器等裝置對電源進(jìn)行換相切換。

利用變頻器進(jìn)行調速控制時(shí)，只需改變變頻器內部逆變電路換流器件的開(kāi)關(guān)順序即可以達到對輸出進(jìn)行換相的目的，很容易實(shí)現電動(dòng)機的正反轉切換而不需要專(zhuān)門(mén)設置正反轉切換裝置。

此外，對在電網(wǎng)電源下運行的電動(dòng)機進(jìn)行正反轉切換時(shí)，如果在電動(dòng)機尚未停止時(shí)就進(jìn)行相序的切換，電動(dòng)機內將會(huì )由于相序的改變而流過(guò)大于起動(dòng)電流的電流，有燒毀電動(dòng)機的危險，所以通常必須等電動(dòng)機完全停下來(lái)之后才能夠進(jìn)行換相操作。而在采用變頻器的交流調速系統中，由于可以通過(guò)改變變頻器的輸出頻率使電動(dòng)機按照斜坡函數的規律進(jìn)行加速，從而達到限制加速電流的目的。

因此，在利用變頻器進(jìn)行調速控制時(shí)更容易和其它設備一起構成自動(dòng)控制系統。對于利用普通的電網(wǎng)電源運行的交流拖動(dòng)系統來(lái)說(shuō)，由于電動(dòng)機的起動(dòng)電流較大并存在著(zhù)與起動(dòng)時(shí)間成正比的功率損耗，所以不能使電動(dòng)機進(jìn)行高頻度的起停運轉。

而對于采用了變頻器的交流調速系統來(lái)說(shuō)，由于電動(dòng)機的起停都是在低速區進(jìn)行而且加減速過(guò)程都比較平緩，電動(dòng)機的功耗和發(fā)熱較小，可以進(jìn)行較高頻度的起停運轉。變頻調速系統的上述特點(diǎn)可以用于采用交流拖動(dòng)系統的傳送帶和移動(dòng)工作臺等以達到節能的目的。

這是因為，在利用異步電動(dòng)機進(jìn)行恒速驅動(dòng)的傳送帶以及移動(dòng)工作臺中，電動(dòng)機通常一直處于工作狀態(tài)，而采用變頻器 進(jìn)行調速控制后，由于可以使電動(dòng)機進(jìn)行高頻度的起停運轉，可以使傳送帶或移動(dòng)工作臺只是在有貨物或工件時(shí)停止運行，從而達到節能的目的。

由于在變頻器驅動(dòng)系統中電動(dòng)機的調速控制是通過(guò)改變變頻器的輸出頻率進(jìn)行的，當把變頻器的輸出頻率降至電動(dòng)機的實(shí)際轉速所對應的頻率以下時(shí)，負載的機械能將被轉換為電能，并被回饋給供電電網(wǎng)，并形成電氣制動(dòng)。

此外，一些變頻器還具有直流制動(dòng)功能，即在需要進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，可以通過(guò)變頻器給電動(dòng)機加上一個(gè)直流電壓，并利用該電壓產(chǎn)生的電流進(jìn)行制動(dòng)。同機械制動(dòng)相比，電氣制動(dòng)有許多優(yōu)點(diǎn)，例如體積小，維護簡(jiǎn)單，可靠性好等。但是也應該注意到，由于在靜止狀態(tài)下電氣制動(dòng)并不能使電動(dòng)機產(chǎn)生保持轉矩，所以在某些場(chǎng)合還必須采取相應的措施，例如和機械制動(dòng)器同時(shí)使用等。高速驅動(dòng)是變頻器調速控制的重要的優(yōu)點(diǎn)之一。

這是因為對于直流電動(dòng)機來(lái)說(shuō)，由于受電刷和換向環(huán)等因素的制約，無(wú)法進(jìn)行高速運轉。但是，對于異步電動(dòng)機來(lái)說(shuō)，由于不存在上述制約因素，理論上講異步電動(dòng)機的轉速可以達到相當高的速度。

由于異步電動(dòng)機的轉速為：公式n=60f/p(1-s)式中

n——電機轉速，r/min； 

f——電源頻率，HZ； 

p——電動(dòng)機磁極個(gè)數；

s——轉差率。

當用工頻電源（50HZ）對異步電動(dòng)機進(jìn)行驅動(dòng)時(shí)，二極電動(dòng)機的[敏感詞]速度只能達到3000r/min。為了得到更高的轉速，則必須使用專(zhuān)用的高頻電源或使用機械增速裝置進(jìn)行增速。與此相比，目前高頻變頻器的輸出頻率已經(jīng)可以達到3000KHZ，所以當利用這種高速變頻器對二極異步電動(dòng)機進(jìn)行驅動(dòng)時(shí)，可以得到高達180000r/min的高速。

而且隨著(zhù)變頻器技術(shù)的發(fā)展，高頻電源的輸出頻率也在不斷提高，因此進(jìn)行更高速度的驅動(dòng)也將成為可能。此外，與采用機械增速裝置的高速驅動(dòng)系統相比，由于采用高頻變頻器的高速驅動(dòng)系統中并不存在異步電動(dòng)機以外的機械裝置，其可靠性更好，而且保養和維修也更加簡(jiǎn)單。在變頻器調速控制系統中，變頻器和電動(dòng)機是可以分離設置的。

因此，通過(guò)和各種不同的異步電動(dòng)機的適當組合，可以得到使用于各種工作環(huán)境的交流調速系統，而對變頻器本身并沒(méi)有特殊要求。例如，對有防爆和防腐蝕要求的環(huán)境，只需將電動(dòng)機換為專(zhuān)用電動(dòng)機，而使用普通的變頻器并將其安裝在有防爆和防腐蝕要求的環(huán)境之外的普通環(huán)境即可。

由于變頻器本身對外部來(lái)說(shuō)可以看作是一個(gè)可以進(jìn)行調頻調壓的交流電源，可以用一臺變頻器同時(shí)驅動(dòng)多臺異步電動(dòng)機或同步電動(dòng)機，從而達到節約設備投資的目的。而對于直流調速系統來(lái)說(shuō)，則很難做到這一點(diǎn)。當用一臺變頻器同時(shí)驅動(dòng)多臺電動(dòng)機時(shí)，若驅動(dòng)對象為同步電動(dòng)機，所有的電動(dòng)機將會(huì )以同樣的速度（同步轉速）運轉，而當驅動(dòng)對象為容量和負載都不相同的異步電動(dòng)機時(shí)，則由于轉差的原因，各電動(dòng)機之間會(huì )存在一定的速度差。因為變頻器時(shí)通過(guò)交流—直流的電源變換后對異步電動(dòng)機進(jìn)行驅動(dòng)的，所以電源的功率因數不受電動(dòng)機功率因數的影響，幾乎為定值。

此外，當用電網(wǎng)電源對異步電動(dòng)機進(jìn)行驅動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機的起動(dòng)電流為額定電流的5—6倍，而在采用變頻器對異步電動(dòng)機記性驅動(dòng)時(shí)，由于可以將變頻器的輸出頻率降至很低時(shí)起動(dòng)，電動(dòng)機的起動(dòng)電流很小，因而變頻器輸入端電源的容量也可以比較小。一般來(lái)說(shuō)，變頻器輸入端電源的容量只需為電動(dòng)機 輸出容量的1.5倍左右即可。這也說(shuō)明變頻器也可以同時(shí)起到減壓起動(dòng)器的作用。

隨著(zhù)控制理論、交流調速理論和電子技術(shù)的發(fā)展，變頻器技術(shù)也得到了充分的重視和發(fā)展，目前，有高性能變頻器和專(zhuān)用的異步電動(dòng)機組成的控制系統在性能上已經(jīng)達到和超過(guò)了直流電動(dòng)機伺服系統。此外，由于異步電動(dòng)機還具有對環(huán)境適應性強，維護簡(jiǎn)單等許多直流伺服電動(dòng)機所不具備的優(yōu)點(diǎn)，所以在許多需要進(jìn)行高速高精度控制的應用中這種高性能的交流調速系統正在逐步替代直流伺服系統。而且由于高性能的變頻器的外部接口功能也非常豐富，可以將其作為自動(dòng)控制系統中的一個(gè)部件使用，構成所需的自動(dòng)控制系統。由于變頻器具有上述優(yōu)點(diǎn)，因而在各種領(lǐng)域中得到了廣泛的應用。

三：變頻器技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向變頻器進(jìn)入實(shí)用期已超過(guò)了1/4個(gè)世紀，在此期間，作為變頻器技術(shù)基礎的電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)都經(jīng)理了飛躍性的發(fā)展，隨著(zhù)新型電力電子器件和高性能微處理器的應用以及控制技術(shù)的發(fā)展，變頻器的性能價(jià)格比越來(lái)越高，體積越來(lái)越小，而廠(chǎng)家則仍然在不斷地為實(shí)現變頻器的進(jìn)一步小型化而做著(zhù)新的努力。

從技術(shù)方面來(lái)看，隨著(zhù)變頻器市場(chǎng)的進(jìn)一步擴大，今后變頻器技術(shù)將會(huì )隨著(zhù)與變頻器有關(guān)的技術(shù)的發(fā)展在[敏感詞]幾個(gè)方面進(jìn)一步得到發(fā)展：

（1） 大容量和小體積化；

（2） 高性能和多功能化；

（3） 易操作性的提高；

（4） 壽命和可靠性增加；

（5） 無(wú)公害化。

大容量化和小體積化將會(huì )隨著(zhù)電力半導體器件的發(fā)展而不斷的到發(fā)展。近年來(lái)，采用電壓驅動(dòng)的電力半導體器件IGBT（Isolated Gate Bipolar Transistor,隔離門(mén)極雙極晶體管）發(fā)展很快，并在迅速進(jìn)入傳統上使用BJT（雙極功率晶體管）和功率MOSFET（場(chǎng)效應管）的各種領(lǐng)域。此外，以IGBT為開(kāi)關(guān)器件的IPM（Intelligent Power Module,智能功率模塊）和單片功率IC 芯片將功率開(kāi)關(guān)器件與驅動(dòng)電路，保護電路等集成在同一封裝內，具有高性能和可靠性好的優(yōu)點(diǎn)，所以隨著(zhù)它們在大電流化和高耐壓化方面的發(fā)展，必將在中小型變頻器中得到更加廣泛的應用。隨著(zhù)微電子技術(shù)和半導體技術(shù)的發(fā)展，用于變頻器的CPU和半導體器件以及各種傳感器的性能越來(lái)越高。

而隨著(zhù)變頻器技術(shù)的發(fā)展，交流調速理論日益成熟，現代控制理論也在不斷得到新的應用。這些都為進(jìn)一步提高變頻器的性能提供了條件。此外，隨著(zhù)變頻器的進(jìn)一步推廣應用，擁護也在不斷提出各種新的要求，促使變頻器的生產(chǎn)廠(chǎng)家不斷地在提高變頻器性能和變頻器功能方面做出新的努力，以滿(mǎn)足用戶(hù)的需要和爭取在激烈的市場(chǎng)競爭中立于不敗之地。

隨著(zhù)變頻器市場(chǎng)的不斷擴大，如何進(jìn)一步提高變頻器的易操作性，使普通的技術(shù)人員甚至非技術(shù)人員也能很快的掌握變頻器的使用技術(shù)已經(jīng)成為廠(chǎng)家必須考慮的問(wèn)題。因為只有容易操作的產(chǎn)品才能夠不斷獲得新的用戶(hù)，并進(jìn)一步擴大市場(chǎng)，所以今后的新型變頻器將更加容易操作。隨著(zhù)半導體技術(shù)的發(fā)展和電力電子技術(shù)的發(fā)展，變頻器中所使用的各種元器件的壽命和可靠性都在不斷提高，這些都將使變頻器本身的壽命和可靠性進(jìn)一步增加。近年來(lái)，人們對環(huán)境問(wèn)題非常重視，并因此而出現了“綠色產(chǎn)品”的名稱(chēng)。

因此，對于變頻器來(lái)說(shuō)，也必須考慮其對周?chē)h(huán)境的影響。在變頻器推廣應用的初期，噪聲問(wèn)題曾經(jīng)是一個(gè)比較大的問(wèn)題。隨著(zhù)IGBT的低噪聲變頻器的出現，這個(gè)問(wèn)題已經(jīng)基本上得到了解決。

但是，隨著(zhù)噪聲問(wèn)題的解決，人們的目光又轉向了變頻器對周?chē)h(huán)境的其它影響并在不斷探索新的解決辦法。例如，對于采用了二極管整流電路和電壓形PWM逆變電路的變頻器來(lái)說(shuō)，變頻器本身造成的高次諧波將給電源電壓和電流帶來(lái)畸變，并影響接于同一電源的其它設備。但是，通過(guò)在變頻器中采用PWM整流電路，就可以基本上解決這個(gè)問(wèn)題。雖然因為價(jià)格和控制技術(shù)等方面的原因目前采用PWM整流電路的變頻器尚未得到推廣，但是，隨著(zhù)變頻器技術(shù)的發(fā)展和人們對環(huán)境問(wèn)題的重視，不斷減少變頻器對環(huán)境的影響直至推出真正的無(wú)公害變頻器也已經(jīng)成為大勢所趨。

四：都說(shuō)變頻調速比直流調速好，直流調速真的要淘汰嗎？變頻調速之所以比直流調速廣泛運用是因為交流電機，不是變頻調速原理具有優(yōu)越性，變頻調速只能應用于調速，而對力矩是無(wú)法做到[敏感詞]控制的，原因很簡(jiǎn)單，直流調速的電樞和勵磁不是耦合的，是分開(kāi)的，這樣對電樞電流和勵磁電流能夠做到[敏感詞]控制。而交流調速，電樞電流和勵磁電流是耦合的，是無(wú)法做到[敏感詞]控制的， 盡管目前的變頻調速具有矢量控制，也就是運用現代控制理論，通過(guò)矢量轉換，將交流電機中耦合的電樞電流和勵磁電流解開(kāi)，從而對其進(jìn)行控制，也就是仿真直流調速的原理。但是要做到直流調速的控制特性目前是很困難的。因此在軋機、造紙等對力矩要求很高行業(yè)，直流調速還是具有廣泛性。而僅對速度控制，目前變頻調速是可以逼真直流調速的特性，因為交流電機的優(yōu)越性是直流電機無(wú)法做到的。直流電機的電刷和體積的原因，限制了它的應用范圍，變頻調速可以說(shuō)是由風(fēng)機和水泵發(fā)展而來(lái)的，是由于風(fēng)機和水泵節能的需要，變頻調速是[敏感詞]選擇，不過(guò)我個(gè)人認為就目前電價(jià)和變頻器的自身的價(jià)格相比，這種節能是毫無(wú)意義的，因為要把變頻器的投資收回，少需要5-6年，在這5-6年的時(shí)間里，工況還不知道要發(fā)生什么變化。因此，變頻器[敏感詞]應用在需要調速，而對啟動(dòng)性能及力矩調節要求不是很苛刻的場(chǎng)合，而這種場(chǎng)合比比皆是，這才是變頻調速普遍應用的原因。因此可以說(shuō)如果用直流調速控制器去控制交流電機那才是[敏感詞]的，真能做到這一點(diǎn)，你就是第二個(gè)比爾蓋茨,甚至能那個(gè)諾貝爾獎?！?/span>

無(wú)極調速的是一樣的。