在网络化日益普及的今天，与普通的点对点硬线连接方式而言，通过高速通讯连接的变频器系统可以最大程度上降低系统维护时间、提高生产效率、减少运行成本。目前安装的现场总线模块有Profibus DP、Interbus、DeviceNet、CAN Open和 Modbus Plus等。用户可以有更大的自由根据生产过程来选择PLC型号和品牌，并非常简单地集成到现有地网络中去。而且通过现场总线模块，可以不考虑变频器的型号，而以同一种语言来与不同功率段、不同型号地变频器进行组构，如功率、速度、转矩、电流、设定值等。
由于采用了通讯方式，可以通过PC机来方便地进行组态和系统维护，包括上传、下载、复制、监控、参数读写等。
以SEW MOVIDRIVE变频器为例，它可以如图2组成WAGO-I/O系统，利用后者地现场总线技术进行通讯互联。这种连接方式能通过 WAGO的可编程总线控制器PFC实现变频器到网络控制主机之间的输入数据过程、输出数据过程的交换。而且，总线互联方式可以通过WAGO公司专用的软件功能块(SEW.LIB)方便地进行变频器参数的读取。该方式能在最大程度上降低变频器系统的构建成本。
4 同步电机的配合应用
交流同步电动机已成为交流可调速传动中的一颗新星，特别是永磁同步电动机，电机是无刷结构，功率因数高、效率也高，转子转速严格与电源频率保持同步。同步电机变频调速系统有他控变频和自控变频两大类，自控变频同步电机在原理上和直流电机极为相似，用电力电子变流器取代了直流电机的机械换向器，如采用交-直-交变压变频器时叫做“直流无换向器电机”或称“无刷直流电动机”。传统的自控变频同步机调速系统有转子位置传感器，现正开发无转子位置传感器的系统，且已经取得重大进步和在市场的成功应用。同步电机的他控变频方式也可采用矢量控制，其按转子磁场定向的矢量控制比异步电机简单。
现在以ABB应用在造纸同步电机上的变频应用为例来说明。
ABB公司有着100多年从事纸机传动系统设计和供应的历史, 从最初的长轴传动, 到上世纪六十年代的直流分部传动, 然后再到1983年的世界第一个纸机工业的交流的分部传动, 最后在1999年在芬兰一家纸厂应用了一个新的纸机传动系统, 即采用同步电动机的直接变频传动。其后，ABB非常顺利而且成功地在纸机工业规模化应用了同步变频系统。
传统的传动系统(包括直流或异步交流电机)都是通过减速箱与电机相连，最后与纸机传动部分连接;而在同步变频传动中，电机则直接耦合到纸机传动部分的，取消了中间环节。
在ABB系统中，传动系统通常是ACS600变频器组成的，其硬件组成是与传统的交流异步传动一致的，而软件的设计则是专用的永磁电机(同步电机的一种)驱动软件。同步电机允许在纸机上采用无编码器的运行方式。传动部分的控制系统、应用软件以及人机界面的控制这几部分都是跟ABB在纸机上的解决方案一致。因此，直接传动能与其他的ABB传动方案同时并列运行，而且ACS600变频器无须更换就可以升级到新的直接传动系统上。
采用同步电机的最有效特点:
(1) 大大降低电机尺寸;
(2) 高效率的转矩输出;
(3) 无编码器运行。
目前大多数的纸机需要安装速度编码器来反馈电机转速，而且编码器也被证明是可靠的。但是安装的编码器由于是采用轴承需要常规定期性的维护保养和润滑，在一个大型的纸机(如50个传动)上每隔一定的周期还必须更换所有的编码器以防止意外的由编码器故障引起的纸机停机。从这个层面上来说，无编码器的运行自然是同步电机直接传动的一个优点和着眼点。
电机的实际速度是需要同时反馈和监测的，一个计算电机速度的新方法已经在ACS DTC得到发展和应用。图4所示为ABB 造纸部门对直接传动的37kW永磁电机进行测试得出的波形曲线。上面的2条曲线是表示经速度编码器测量的数据和通过变频器计算出来的数据。从图中可以看出两条曲线几乎是一致的，即使在动态扰动中也是少有偏差。第3条曲线是表示电机由于突加负载产生的电机转矩，该负载的变化大概是正常负载的1/3，以表示在电机在正常运行下突然有一个大的变化。将ABB传统的交流传动纸机改造成一个直接传动的纸机系统是非常简单的，纸厂需要购买新的直接传动部分的电机，同时将ABB的常规变频器ACS600通过下载PM-DTC软件来升级，而且新的直接传动的系统可以与现有的交流或直流传动同时正常运行。总而言之，用户将从直接传动中获益。
当然，在其他行业如纺织、电梯等行业同步电机的变频系统也取得了卓有成效的推广。
我们知道，同步变频系统在硬件上并无太大区别，甚至可以直接使用，而软件上就必须采用新的控制思路。矢量控制是一种控制永磁同步电机的实用而有效的方法。其基本思想是在三相永磁同步电动机上设法模拟直流电动机转矩控制的规律，在磁场定向坐标上，将电流矢量分量分解成产生磁通的励磁电流分量id和产生转矩的转矩电流iq分量，并使两分量互相垂直，彼此独立。当给定Id_Ref=0，这时根据电机的转矩公式可以得到T∝φiq。由于Id_Ref= 0，那么φ就基本恒定，这样只要调节电流iq就可以象控制直流电动机一样控制永磁同步电动机。
5 结束语
随着技术的进一步发展，变频器的发展和应用也将呈现更为活跃的现象，比如矩阵变频器的出现和推广、网络化配置的变频器将成为主流以及同步电动机的变频应用等。而这些趋势都将推进变频器的进一步普及。
