导读

变频器是将工频电源(50Hz或60Hz)变幻成种种频次的交换电源，以完结机电的变速运转的装备，此中节制电路终了对主电路的节制，整流电路将交换电变幻成直流电，直流中心电路对整流电路的输出举办光滑滤波，逆变电路将直流电再逆成交换电。关于如矢量节制变频器这类需求大批运算的变频器来讲，偶然还需求一个举办转矩计较的CPU以及一些反应的电路。变频调速则是颠末变动机电定子绕组供电的频次来到达调速的目标。

1变频器的分类

变频器的分类办法有多种：

1）依据主电路做事方法分类，也许分为电压型变频器和电流型变频器；

2）依据开关方法分类，也许分为PAM节制变频器、PWM节制变频器和高载频PWM节制变频器；

3）依据做事道理分类，也许分为V/f节制变频器、转差频次节制变频器和矢量节制变频器等；

4）依据用处分类，也许分为通用变频器、高机能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。

2变频器的做事道理

咱们领会，交换电动机的同步转速表白式为

n＝60f(1－s)/p

式中，n为异步电动机的转速；f为异步电动机的频次；s为电动机转差率；p为电动机极对数。

由上式可知，转速n与频次f成正比，只需变动频次f便可变动电动机的转速，当频次f在0～50Hz的范畴内变动时，电动机转速调理范畴特别宽。变频器便是颠末变动电动机电源频次完结速率调理的，是一种幻想的高效率、高机能的调速设施。下图为典范的变频器接线。

3变频器节制方法的演化

低压通用变频输出电压为～V，输出功率为0.75～kW，做事频次为0～Hz，它的主电路都采纳交—直—交电路。其节制方法经验了下列四代。

1）U/f=C的正弦脉宽调制(SPWM)节制方法：其特点是节制电路机关简朴、成本较低，机器特点硬度也较好，也许知足寻常传动的光滑调速请求，已在资产的各个范围取得普及运用。但是，这类节制方法在低频时，由于输出电压较低，转矩受定子电阻压降的影响对比显著，使输出最大转矩减小。其它，其机器特点毕竟没有直流电动机硬，动态转矩技能和静态调速机能都还不尽善尽美，且系统机能不高、节制弧线会随负载的变动而变动，转矩反应慢、机电转矩哄骗率不高，低速时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而机能下落，稳固性变差等。于是人们又钻研出矢量节制变频调速。

2）电压空间矢量(SVPWM)节制方法：它因而三相波形完全生功劳果为前提，以迫近机电气隙的幻想圆形转动磁场轨迹为目标，一次生成三相调制波形，之内切多边形迫近圆的方法举办节制的。经推广应用后又有所鼎新，即引入频次弥补，能消除速率节制的过失；颠末反应预算磁链幅值，消除低速时定子电阻的影响；将输出电压、电流闭环，以抬高动态的精度和稳固度。但节制电路次序较多，且没有引入转矩的调理，以是系统机能没有取得根基改革。

3）矢量节制(VC)方法：矢量节制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流Ia、Ib、Ic、颠末三相－二相变幻，等效成两相停止坐标系下的交换电流Ia1Ib1，再颠末按转子磁场定向转动变幻，等效成同步转动坐标系下的直流电流Im1、It1(Im1相当于直流电动机的励磁电流；It1相当于与转矩成正比的电枢电流)，而后模拟直流电动机的节制办法，求得直流电动机的节制量，颠末反应的坐标反变幻，完结对异步电动机的节制。本来践是将交换电动机等效为直流电动机，别离对速率，磁场两个份量举办自力节制。颠末节制转子磁链，而后分解定子电流而取得转矩和磁场两个份量，经坐标变幻，完结正交或解耦节制。矢量节制办法的提议具备划时期的意义。但是在现实运用中，由于转子磁链难以确切视察，系统特点受电动机参数的影响较大，且在等效直流电动机节制颠末中所用矢量转动变幻较繁杂，使得现实的节制成就难以到达幻想解析的完毕。

4）直接转矩节制(DTC)方法：年，德国鲁尔大学的DePenbrock教养初度提议了直接转矩节制变频技巧。该技巧在很大水平上收拾了上述矢量节制的不够，并以别致的节制思维、简明明晰的系统机关、优秀的动静态机能取得了快捷进展。今朝，该技巧已胜利地运用在电力机车牵引的大功率交散播动上。直接转矩节制直接在定子坐标系下解析交换电动机的数学模子，节制电动机的磁链和转矩。它不需求将交换电动机等效为直流电动机，于是省去了矢量转动变幻中的很多繁杂计较；它不需求模拟直流电动机的节制，也不需求为解耦而简化交换电动机的数学模子。

5）矩阵式交—交节制方法：VVVF变频、矢量节制变频、直接转矩节制变频都是交—直—交变频中的一种。其协同缺陷是输入功率因数低，谐波电流大，直流电路需求大的储能电容，更生能量又不能反应回电网，即不能举办四象限运转。为此，矩阵式交—交变频应运而生。由于矩阵式交—交变频省去了中心直流次序，进而省去了体积大、价钱贵的电解电容。它能完结功率因数为l，输入电流为正弦且能四象限运转，系统的功率密度大。该技巧今朝虽尚未老练，但仍吸引着稠密的学者深入钻研。本来践不是直接的节制电流、磁链等量，而是把转矩直接做为被节制量来完结的。详细办法因而下：节订定子磁链引入定子磁链视察器，完结无速率传感器方法；主动判断(ID)依托精准的机电数学模子，对机电参数主动判断；算出现实值对应定子阻抗、互感、磁饱和要素、惯量等算出现实的转矩、定子磁链、转子速率举办时刻节制；完结Band—Band节制按磁链和转矩的Band—Band节制形成PWM记号，对逆变器开关状况举办节制。矩阵式交—交变频具备神速的转矩反应(2ms)，很高的速率精度(±2％，无PG反应)，高转矩精度(＋3％)；同时还具备较高的起动转矩及高转矩精度，特为在低速时(包含0速率时)，可输出％～％转矩。

4变频器主电路和节制电路接线方法

为了让众人越发系统的领会这部份学识，小编收集了干系的教养质料供众人研习应用，请看上面的视频（教养视频较长，提倡应用WiFi阅览）。

第一讲：变频器主电路和节制电路接线方法（一）

（视频滥觞：腾讯视频；时长30分53秒，提倡WiFi阅览）

第二讲：变频器主电路和节制电路接线方法（二）

（视频滥觞：腾讯视频；时长26分28秒，提倡WiFi阅览）

第三讲：变频器主电路和节制电路接线方法（三）

（视频滥觞：腾讯视频；时长25分05秒，提倡WiFi阅览）

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