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壇內(nèi)普遍有這樣一個(gè)共識(shí)，交流變頻調(diào)速優(yōu)于直流調(diào)速，理由是：低速有力。
在這里我談?wù)勎覀€(gè)人的理解： 要比較兩者差異，首先必須先對(duì)兩者的結(jié)構(gòu)做個(gè)了解： 首先看下一個(gè)典型的他勵(lì)直流電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)： 這里，“他勵(lì)”可以是永磁體，也可以是線圈勵(lì)磁  以單根繞組來(lái)看，其轉(zhuǎn)距和主磁通及電流成正比即 Tm=K*I*Φ，(K:比例系數(shù)，I 電流，Φ磁通) 而電流則符合I=（U-E）/r（U：繞組電壓 E：感生電壓 r：繞組阻抗） 若要實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)調(diào)速，可以有以下幾種方法： 1.在繞組內(nèi)串聯(lián)電阻，減小I 這種方法增加了拖動(dòng)系統(tǒng)的損耗，機(jī)械性能變“軟”，現(xiàn)在基本不用了。 2.調(diào)節(jié)電樞繞組電壓U，這是迄今為止公認(rèn)最好的一種調(diào)速方式，具有以下特點(diǎn)： A）調(diào)速后的機(jī)械特性不變，速度降落只隨電樞電壓而變。 B）實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，零速起調(diào) C）由于主磁通不變，電動(dòng)機(jī)額定電流也不變，因此調(diào)速過(guò)程具有“恒轉(zhuǎn)距”特性。 注：早期大型拖動(dòng)系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)是利用直流發(fā)電機(jī)拖動(dòng)馬達(dá)，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，目前普遍使用可關(guān)斷器件（SCR，GTR，MOSFET，IGBT等）。  3.調(diào)節(jié)主磁通（因?yàn)樵黾哟磐〞?huì)導(dǎo)致磁路飽和，只能減小磁通，因此此方法又稱(chēng)為“弱磁調(diào)速”。 其特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速下降較快，但電動(dòng)機(jī)輸出功率不變，呈現(xiàn)“恒功率”特性。  總結(jié)： 1.直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速在額定轉(zhuǎn)速以下，可以通過(guò)調(diào)節(jié)電樞電壓獲得非常滿(mǎn)意的“恒轉(zhuǎn)距”調(diào)速特性。 2.在額定轉(zhuǎn)速以上可以利用弱磁調(diào)速獲得“恒功率”調(diào)速特性 這使得其在調(diào)速及轉(zhuǎn)距特性方面幾乎是完美的。 問(wèn)題是：直流電機(jī)有個(gè)非常致命的弱點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)本身有一個(gè)故障率很高的器件--“換向器”。 上面說(shuō)到，直流電機(jī)的換向器是其固有結(jié)構(gòu)帶來(lái)的一個(gè)致命問(wèn)題，這使得電動(dòng)機(jī)的另兩種類(lèi)型有了較大的發(fā)展--直流無(wú)刷（BLDC）電機(jī)和交流電機(jī)。 三相籠式異步交流電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖： 
三相互成120度的交流交替變化在定子繞組內(nèi)形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，這個(gè)速度我們稱(chēng)為同步轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)子實(shí)際轉(zhuǎn)速和同步轉(zhuǎn)速有速度差，因此，轉(zhuǎn)子籠條在切割磁力線過(guò)程中產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)，并在轉(zhuǎn)子內(nèi)部形成感生電流。這個(gè)電流在定子磁場(chǎng)的作用下產(chǎn)生扭距推動(dòng)轉(zhuǎn)子“跟隨”定子的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)。 不難看出，轉(zhuǎn)子要轉(zhuǎn)動(dòng)的先決條件就是要比定子的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)慢一些，慢的越多，切割磁力線也就越多，轉(zhuǎn)子的扭距也越大。這就是所謂的“異步”。 而這樣的結(jié)構(gòu)也決定了交流電機(jī)具有牢固耐用的特點(diǎn)。 交流電機(jī)的調(diào)速方式 A.調(diào)節(jié)磁極對(duì)數(shù)： 這是有級(jí)調(diào)速方式，并且電機(jī)設(shè)計(jì)需要照顧到多種組合，無(wú)法全部做到最佳設(shè)計(jì)，故電機(jī)效率低 B.調(diào)節(jié)電流頻率（變頻調(diào)速） 變頻調(diào)速的核心是是保持主磁通不變。這就要求變頻器輸出“變頻”的同時(shí)也要變電壓（VVVF），否則定子鐵心會(huì)出現(xiàn)“磁飽和”導(dǎo)致鐵心急劇發(fā)熱損壞電機(jī)。為此，衍生出兩種調(diào)制方式—脈幅調(diào)制（PAM）和脈寬調(diào)制（PWM）。因前者整流和逆變部分都要控制，比較復(fù)雜，目前應(yīng)用最多的就是脈寬調(diào)制。 變頻調(diào)速的機(jī)械特性曲線如下圖： 當(dāng)?shù)陀陬~定轉(zhuǎn)速時(shí)： 
可見(jiàn)其機(jī)械特性和直流電機(jī)有點(diǎn)類(lèi)似。但其有一點(diǎn)不足，其速度越低，臨界轉(zhuǎn)距越小。 當(dāng)高于額定轉(zhuǎn)速時(shí)： 
為此，V/F控制引入“轉(zhuǎn)距補(bǔ)償”概念，其核心思想就是在低速的時(shí)候適當(dāng)提升V/F的比例用以提升損失的臨界轉(zhuǎn)距。由此獲得一組較好的機(jī)械特性曲線如下： 
這已經(jīng)和直流電機(jī)的調(diào)速性能非常接近了。 很多變頻器設(shè)置有轉(zhuǎn)距提升選項(xiàng)供用戶(hù)使用。不過(guò)轉(zhuǎn)距提升也必須有一個(gè)前提條件：鐵心不可以飽和。不然就會(huì)過(guò)補(bǔ)，電機(jī)發(fā)熱嚴(yán)重，但這點(diǎn)往往不好掌握。因此很多變頻器出廠默認(rèn)是關(guān)閉的。 為了獲得更好的機(jī)械，人們開(kāi)始研究把如何把交流電機(jī)弄的像直流電機(jī)那樣，磁場(chǎng)和電樞電流可以分別調(diào)節(jié)。這樣做的難點(diǎn)在于，交流電機(jī)的勵(lì)磁電流和負(fù)載電流都在定子繞組內(nèi)，不好單獨(dú)調(diào)節(jié)。這個(gè)問(wèn)題終于在“矢量控制”概念被推出后得到了完美的解決。 其核心思想是假想2個(gè)互相垂直的直流繞組，并以此作為基本信號(hào)經(jīng)2/3變換產(chǎn)生3相交流控制信號(hào)控制逆變電路，并在電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中根據(jù)電流的變化反饋修正基本控制信號(hào)。這樣，就可以象直流電機(jī)那樣，保持相互垂直的2個(gè)分量中的一個(gè)不變而單獨(dú)控制另一個(gè)。 這樣，可以得到完全和直流電機(jī)一致的調(diào)速性能。 不過(guò)全矢量控制的變頻器目前還是比較昂貴，參數(shù)設(shè)置也比較復(fù)雜，因此目前業(yè)內(nèi)還是以V/F控制為主，除非要求很高的場(chǎng)合。 其他： 直流無(wú)刷電機(jī)：簡(jiǎn)單說(shuō)，定子上接上位置傳感器（例如HALL SENSOR），當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度時(shí)，利用可關(guān)斷器件的逆變電路將“+”“-”顛倒一下，就實(shí)現(xiàn)了換向。這種方式大大降低了直流電機(jī)的故障率，又保持了直流電機(jī)優(yōu)越的調(diào)速性能。 
交流同步電機(jī)：將直流電機(jī)的勵(lì)磁繞組放在轉(zhuǎn)子上（永磁電機(jī)通常是在轉(zhuǎn)子上貼磁條），定子繞組施加電壓形成另一個(gè)磁場(chǎng)，當(dāng)定子繞組的磁場(chǎng)發(fā)生變化（類(lèi)似交流電機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)）時(shí)，轉(zhuǎn)子被吸著走。改變旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的速度（頻率），轉(zhuǎn)子速度也隨之改變，并且和定子繞組是同步的?？刂破鲗?shí)際上和交流變頻一樣，只是控制對(duì)象發(fā)生了改變，于是賣(mài)家為他起了個(gè)更好聽(tīng)的名字“直流變頻”，以此作為賣(mài)點(diǎn)。這種電機(jī)和直流無(wú)刷電機(jī)的區(qū)別在于，他的驅(qū)動(dòng)電壓是正弦波，而直流無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)是方波。此類(lèi)型電機(jī)如果加上編碼器做反饋，即構(gòu)成所謂的“交流伺服電機(jī)”。 
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