變頻器，為電機準備的「渦輪增壓器」

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隨著汽車在國內的逐步普及，人們對於汽車的了解也在逐步深入。買車之前的研究有個問題相比是大多數人都遇到過的，發動機的標識要不要帶「T」，這裡的「T」指的是渦輪增壓器，相比傳統的自然吸氣發動機，同等排量擁有渦輪增壓器的發動機在性能方面的提升是顯而易見的：

• 更大的發動機輸出功率和扭矩
• 更好的動力表現

這兩點都使得渦輪增壓的發動機具有更好的性能表現，下圖是1.6以及1.8升自吸發動機和1.5升增壓發動機的發動機輸出曲線對比：

對比上面的圖片我們可以發現，1.5升的增壓發動機可以獲得同1.8升自然吸氣發動機接近的最大功率輸出。兩者更明顯得區別是增壓發動機在1500rpm到4000rpm之間穩定且遠高於自然吸氣發動機的轉矩輸出。這也是增壓發動機可以提供更強動力的直接原因。

花了不少篇幅聊發動機的渦輪增壓技術是為了給介紹變頻器給電機帶來的性能提升做一個恰如其分的比喻。同渦輪增壓器賦予汽車發動機一個寬闊的「轉矩平台」一樣。變頻器也如同為電機準備的渦輪增壓器一般，徹底的改變了電機的輸出特性。

下圖是非同步電機在工頻電網供電下的輸出轉矩和啟動電流曲線：

藍色實現為電機轉矩輸出隨轉速變化的曲線，黑色虛線是負載轉矩隨轉速變化的曲線。兩者的差值是系統實際可以獲得的加速轉矩。當電壓不穩定（啟動過程中電壓降低）或者特殊設備負載較大時，實際可以獲得的加速轉矩就會很有限，甚至會由於過小導致啟動失敗。

利用變頻器為電機供電，配合電壓對頻率進行控制，就可以實現電機輸出轉矩曲線的平移：

一組平移後曲線的包絡，構成了變頻電機的新的轉矩輸出特性：

可以從上圖看到，包絡後的電機最大轉矩輸出構成了一個平坦的轉矩「平台」。使得電機實現了輸出轉矩在轉速範圍內的最大化。這同渦輪增壓技術給汽車發動機帶來的性能提升可以說是異曲同工之妙。

與之相應的，在啟動十分沉重的大型負載的時候，變頻器也可以幫助電機在以較小的體積獲得足夠的轉矩；而不需要在工頻供電的情況下通過放大設計來取得相同的效果。這點同許多性能車型逐步從大排量自吸過渡到小排量增壓發動機的概念十分類似。

而這，只是變頻電機眾多特點中的一個。（未完待續）

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