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變頻器原理及應用,變頻器原理電路圖( 二 )

生活百科變頻器


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變頻器原理：

變頻器原理及應用,變頻器原理電路圖

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變頻器原理是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置 ?？煞譃榻弧蛔冾l器 ， 交——直——交變頻器 。交——交變頻器可直接把交流電變成頻率和電壓都可變的交流電；交——直——交變頻器則是先把交流電經整流器先整流成直流電 ， 再經過逆變器把這個直流電流變成頻率和電壓都可變的交流電 。
通常 ， 把電壓和頻率固定不變的工頻交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的裝置稱作“變頻器” 。
為了產生可變的電壓和頻率 ， 該設備首先要把電源的交流電變換為直流電 ， 這個過程叫整流 。
把直流電變換為交流電的裝置 ， 其科學術語為“inverter”(逆變器) 。
一般逆變器是把直流電源逆變為一定的固定頻率和一定電壓的逆變電源 。對于逆變為頻率可調、電壓可調的逆變器我們稱為變頻器 。
變頻器的工作原理：
變頻器原理及應用,變頻器原理電路圖

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它由三部分構成 ， 將工頻電源變換為直流功率的“整流器” ， 吸收在變流器和逆變器產生的電壓脈動的“平波回路” ， 以及將直流功率變換為交流功率的“逆變器” 。主電路是給異步電動機提供調壓調頻電源的電力變換部分 ， 變頻器的主電路大體上可分為兩類：電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器 ， 直流回路的濾波是電容 。電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器 ， 其直流回路濾波是電感 。
變頻器是應用變頻技術與微電子技術 ， 通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備 。變頻器主要由整流、濾波、逆變、制動單元、驅動單元、檢測單元微處理單元等組成 。變頻器主要是靠內部IGBT的開斷來調整輸出電源的電壓和頻率 ， 根據電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓 ， 進而達到節能、調速的目的 。變頻器有很多的保護功能 ， 如過流、過壓、過載保護等 。隨著工業自動化程度的不斷提高 ， 變頻器也得到了非常廣泛的應用 。
變頻器的原理：
變頻器原理及應用,變頻器原理電路圖

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變頻器的基本原理
變頻器是把工頻電源(50Hz或60Hz)變換成各種頻率的交流電源 ， 以實現電機的變速運行的設備 ， 其中控制電路完成對主電路的控制 ， 整流電路將交流電變換成直流電 ， 直流中間電路對整流電路的輸出進行平滑濾波 ， 逆變電路將直流電再逆成交流電 。

對于如矢量控制變頻器這種需要大量運算的變頻器來說 ， 有時還需要一個進行轉矩計算的CPU以及一些相應的電路 。變頻調速是通過改變電機定子繞組供電的頻率來達到調速的目的 。

變頻技術是應交流電機無級調速的需要而誕生的 。20世紀60年代以后 ， 電力電子器件經歷了SCR(晶閘管)、GTO(門極可關斷晶閘管)、BJT(雙極型功率晶體管)、MOSFET(金屬氧化物場效應管)、SIT(靜電感應晶體管)、SITH(靜電感應晶閘管)、MGT(MOS控制晶體管)、MCT(MOS控制晶閘管)、IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)、HVIGBT(耐高壓絕緣柵雙極型晶閘管)的發展過程 ， 器件的更新促進了電力電子變換技術的不斷發展 。

按照用途分類 ， 可以分為通用變頻器、高性能專用變頻器、高頻變頻器、單相變頻器和三相變頻器等 。VVVF：改變電壓、改變頻率 CVCF：恒電壓、恒頻率 。各國使用的交流供電電源 ， 無論是用于家庭還是用于工廠 ， 其電壓和頻率均為400V/50Hz或200V/60Hz(50Hz) ， 等等 。通常 ， 把電壓和頻率固定不變的交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的裝置稱作“變頻器” 。為了產生可變的電壓和頻率 ， 該設備首先要把電源的交流電變換為直流電(DC) 。用于電機控制的變頻器 ， 既可以改變電壓 ， 又可以改變頻率 。

　變頻器控制方式

低壓通用變頻輸出電壓為380～650V ， 輸出功率為0.75～400kW ， 工作頻率為0～400Hz ， 它的主電路都采用交?直?交電路 。其控制方式經歷了以下四代 。1U/f=C的正弦脈寬調制(SPWM)控制方式其特點是控制電路結構簡單、成本較低 ， 機械特性硬度也較好 ， 能夠滿足一般傳動的平滑調速要求 ， 已在產業的各個領域得到廣泛應用 。但是 ， 這種控制方式在低頻時 ， 由于輸出電壓較低 ， 轉矩受定子電阻壓降的影響比較顯著 ， 使輸出最大轉矩減小 。

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