因高功率、固態(tài)、可變速的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器很容易控制交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的速度及有高的效率，V24A12C400A在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用已很普遍，它們也普遍地被用于混合動(dòng)力或電力車輛上。在引入變速電機(jī)驅(qū)動(dòng)器之前，改變交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的唯一實(shí)際方法是機(jī)械的齒輪、皮帶或皮帶輪。在一個(gè)變速電機(jī)驅(qū)動(dòng)器里，速度控制可通過改變驅(qū)動(dòng)電機(jī)的頻率和電流的幅度來實(shí)現(xiàn)。結(jié)果，變速電機(jī)驅(qū)動(dòng)器有時(shí)也稱為變頻驅(qū)動(dòng)器。

   變速驅(qū)動(dòng)器是基于這一原理：一個(gè)交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的同步速度是由交流電源的頻率和電動(dòng)機(jī)定子的磁極對(duì)的數(shù)量數(shù)確定的。這些參數(shù)間的關(guān)系。

   其中RPM是電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，單位為rlmin，廠是電源頻率，p是電動(dòng)機(jī)中的磁極對(duì)的數(shù)量。因為滑動(dòng)，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速比同步速度小約4%’。從式(13-10)可看出，從電氣角度改變一個(gè)交流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的唯一方便的方法是改變使用的頻率。

   然而，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩是使用的電壓與頻率比值的函數(shù)。因此，為了保持相同的轉(zhuǎn)矩，當(dāng)頻率改變時(shí)電壓也必須成比例的調(diào)整。目的是保持一固定的電壓與頻率的比例。例如，如果一個(gè)設(shè)計(jì)工作在230V，60Hz的電動(dòng)機(jī)工作于30Hz的電源時(shí)，電壓必減小到115V。

   大部分變速驅(qū)動(dòng)器是為230V或460V，并且可從l／4hp～lOOOhp變化的三相電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的。用一個(gè)變速電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，一個(gè)電動(dòng)機(jī)可啟動(dòng)于幾赫茲頻率和低電壓下。當(dāng)用全部市電電壓和頻率時(shí)，這有避免產(chǎn)生通常與電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)相關(guān)的高浪涌電流的優(yōu)點(diǎn)。用這個(gè)方法，電動(dòng)機(jī)可在幾乎零速時(shí)提供100%的額定轉(zhuǎn)矩。于是這種驅(qū)動(dòng)器可成比例地增加頻率和電壓，不需從電源線得到過多電流而使電動(dòng)機(jī)以一個(gè)控制的速率加速。變速電機(jī)驅(qū)動(dòng)器通常可在約2～400Hz改變它們的輸出頻率。

   一個(gè)基本的3相變速電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的簡(jiǎn)化框圖如圖13-31所示。整流器將三相輸入頻率轉(zhuǎn)化成直流電壓存儲(chǔ)于一個(gè)直流母線的電容上。逆變器于是將直流電壓轉(zhuǎn)化成一系列的高頻恒定電壓脈沖。輸出脈沖寬度的調(diào)制方法是：通過電動(dòng)機(jī)繞組的電感濾波會(huì)產(chǎn)生一準(zhǔn)正弦電流波形，其幅度隨正弦電流的頻率成比例變化。電壓脈沖越寬電動(dòng)機(jī)電流將越大，電壓脈沖越窄電動(dòng)機(jī)電流將越小。圖13-32給出了一個(gè)典型脈沖寬度調(diào)制逆變器電壓和電流的輸出波形。在驅(qū)動(dòng)器中一個(gè)集成微處理器控制逆變器的全部工作，并且適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)著輸出電壓脈沖寬度。