在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，電力拖動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)中，基本上采用直流電動(dòng)機(jī)。而交流電動(dòng)機(jī)只 能應(yīng)用在不變速拖動(dòng)系統(tǒng)中，或者對(duì)調(diào)速要求不高的場(chǎng)合。原因很簡(jiǎn)單，就是由于技術(shù)問 題，交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速性能差，無法滿足要求較高的調(diào)速系統(tǒng)的需要。
隨著控制技術(shù)、電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)和計(jì)箅機(jī)技術(shù)的發(fā)展，近年來，變頻器技 術(shù)發(fā)展迅猛，高性能的變頻器應(yīng)運(yùn)而生。交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)不僅在性能指標(biāo)上，已超過了傳統(tǒng)的直流調(diào)速系統(tǒng)，在諸多方面，都優(yōu)于直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速。因此，在各領(lǐng)域中，得到 了廣泛的使用。
利用變頻器，對(duì)交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制的交流拖動(dòng)系統(tǒng)，有許多優(yōu)點(diǎn)。諸如容易實(shí) 現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制，可以實(shí)現(xiàn)大范圍內(nèi)的高效連續(xù)調(diào)速控制；容易實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的 正反轉(zhuǎn)切換。可以連續(xù)高頻度地起停運(yùn)行；可以適應(yīng)各種環(huán)境下工作，可以用一臺(tái)變頻器 對(duì)多臺(tái)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，電源功率因數(shù)大，可以組成高性能的控制系統(tǒng)等等。
以往，風(fēng)機(jī)、水泵采用恒速交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，通過調(diào)節(jié)擋板或閥門開度大小來調(diào)節(jié)風(fēng) 量和流量。這勢(shì)必造成電能的浪費(fèi)。若利用變頻器調(diào)速技術(shù)，以調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的方式取 代調(diào)節(jié)擋板和閥門，則可以達(dá)到節(jié)能的目的。因?yàn)檫@類負(fù)載的輸人功率和轉(zhuǎn)速的三次方成 正比，利用調(diào)速使流量減少，則異步電動(dòng)機(jī)的輸人電功率按立方規(guī)則下降，從而使耗電量 大大降低，節(jié)能效果十分顯著，達(dá)到20^以上。
在采用了變頻器的交流拖動(dòng)系統(tǒng)中，異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制，是通過改變變頻器的輸 出頻率實(shí)現(xiàn)的。因此，可以通過控制變頻器的輸出頻率，使電動(dòng)機(jī)工作在較寬廣的調(diào)速范 圍內(nèi)。并可以達(dá)到提高運(yùn)行效率的目的。
通用性變頻器的調(diào)速范圍可以達(dá)到110以上，而高性能的矢量控制變頻器的調(diào)速范 圍可以達(dá)到11000。當(dāng)采用矢量控制方式的變頻器，對(duì)異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速時(shí)，還可以直 接控制電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。因此，高性能的矢量控制變頻器與變頻器專用電動(dòng)機(jī)的組合， 在控制性能方面，可以超過髙精度直流伺服電動(dòng)機(jī)的控制性能。
利用電網(wǎng)電源運(yùn)行的交流調(diào)速系統(tǒng)，為了實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)切換，必須利用幵閉器等裝置對(duì) 電源進(jìn)行換相切換。利用變頻器調(diào)速控制時(shí)，只需通過控制信號(hào)，就能改變變頻器內(nèi)部逆 變電路換流器件幵關(guān)順序，達(dá)到對(duì)輸出進(jìn)行換相的目的電網(wǎng)電源運(yùn)行下的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行正反轉(zhuǎn)切換時(shí)，如果在電動(dòng)機(jī)尚未停止時(shí)，電源相序進(jìn) 行切換，電動(dòng)機(jī)內(nèi)部將會(huì)產(chǎn)生大于起動(dòng)電流的電流，有燒毀電動(dòng)機(jī)的危險(xiǎn)。所以通常必須 等電動(dòng)機(jī)完全停止后，才能進(jìn)行換相操作。而采用變頻器的交流調(diào)速系統(tǒng)中，可根據(jù)需要 隨時(shí)向變頻器發(fā)出正反轉(zhuǎn)切換控制信號(hào)。變頻器將改變輸出頻率，使電動(dòng)機(jī)按預(yù)選設(shè)定的 斜坡函數(shù)規(guī)律進(jìn)行減速。并在電動(dòng)機(jī)減速至極低范圍后，變頻器進(jìn)行換相輸出。相序切換 后，變頻器的輸出頻率又按照斜坡函數(shù)規(guī)律進(jìn)行加速，從而達(dá)到限制加速度的目的。這 樣，電動(dòng)機(jī)在整個(gè)換相、正反轉(zhuǎn)切換過程中的電流可以很小，避免了沖擊大電流和大的機(jī) 械沖擊。
傳統(tǒng)的控制電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流的諸多方法，既復(fù)雜效果又不理想。利用變頻器的交流調(diào)速系統(tǒng)，可以方便地對(duì)變頻器進(jìn)行加減時(shí)間的設(shè)定，從而解決了電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流較大，對(duì)電 網(wǎng)沖擊的問題和電動(dòng)機(jī)頻繁起動(dòng)發(fā)熱的問題。利用變頻器的調(diào)速控制系統(tǒng)，電動(dòng)機(jī)可以 進(jìn)行較髙頻度的起停運(yùn)行，而且，電動(dòng)機(jī)功耗和發(fā)熱較小，對(duì)電網(wǎng)沖擊較小。
在變頻器調(diào)速控制系統(tǒng)中，當(dāng)變頻器的輸出頻率，降至低于電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速所對(duì)應(yīng) 的頻率時(shí)，負(fù)載的機(jī)械能將被轉(zhuǎn)換為電能，并被回饋到變頻器，而變頻器則可以利用自己 的制動(dòng)回路，將這部分能量以熱能消耗或回饋給供電電網(wǎng)，并形成電氣制動(dòng)。此外，還有 些變頻器具有直流制動(dòng)的功能。當(dāng)需要制動(dòng)時(shí)，變頻器可以提供直流電源加到電動(dòng)機(jī)上， 進(jìn)行直流制動(dòng)。
由于變頻器就是一個(gè)可以進(jìn)行調(diào)頻調(diào)壓的交流電源。可以用一臺(tái)變頻器同時(shí)驅(qū)動(dòng)多臺(tái) 電動(dòng)機(jī)，從而節(jié)約了設(shè)備的投資。而這對(duì)于直流調(diào)速系統(tǒng)來說，是很難做到的。
變頻器是通過交流一直流一交流的電源變換后，驅(qū)動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)的。所以，利用變頻 器驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的功率因索較高，而不受電動(dòng)機(jī)功率因素的影響。
對(duì)于直流電動(dòng)機(jī)來說，由于受電刷和反相環(huán)等因索的制約，無法進(jìn)行高速運(yùn)轉(zhuǎn)。而異 步電動(dòng)機(jī)不存在上述的制約。理論上講，異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是正比于電源的頻率。只要有 高頻電源驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)行。
目前的髙頻變頻器的輸出頻率已經(jīng)可以達(dá)到3000出，對(duì)二極異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)， 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可高達(dá)1800001^1^11。而且，隨著變頻器技術(shù)的不斷發(fā)展，高頻變頻器的輸 出頻率也在不斷地提高。高速驅(qū)動(dòng)也是變頻器調(diào)速控制的一個(gè)很重要的優(yōu)勢(shì)。
隨著控制理論、交流調(diào)速理論的發(fā)展，隨著變頻器技術(shù)、電力電子技術(shù)、微電子技 術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，高性能的各種變頻器，使變頻器調(diào)速系統(tǒng)已大大地超過了直流調(diào) 速系統(tǒng)，以及直流電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)。變頻器調(diào)速系統(tǒng)將在電力拖動(dòng)系統(tǒng)中占統(tǒng)治地位，將 廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域之中。