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變頻器的原理

一、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變成交流電。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。

二、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"。該設備首先要把三相或單相交流電變換為直流電（ DC）。然后再把直流電（DC）變換為三相或單相交流電（ AC）。變頻器同時改變輸出頻率與電壓， 也就是改變了電機運行曲線上的 n0，使電機運行曲線平行下移。因此變頻器可以使電機以較小的啟動電流，獲得較大的啟動轉矩，即變頻器可以啟動重載負荷。

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變頻器的組成

一、組成

1.整流器 ，它與單相或三相交流電源相連接，產生脈動的直流電壓。

2. 中間電路，有以下三種作用：

a. 使脈動的直流電壓變得穩定或平滑，供逆變器使用。

b. 通過開關電源為各個控制線路供電。

c. 可以配置濾波或制動裝置以提高變頻器性能。

3. 逆變器 ，將固定的直流電壓變換成可變電壓和頻率的交流電壓。

4. 控制電路 ，它將信號傳送給整流器、中間電路和逆變器，同時它也接收來自這些部分的信號。其主要組成部分是：輸出驅動電路、操作控制電路。

5. 控制電路主要功能是：

a. 利用信號來開關逆變器的半導體器件。

b. 提供操作變頻器的各種控制信號。

c. 監視變頻器的工作狀態，提供保護功能。

二、變頻器主電路由輸入、整流、濾波、逆變四部分組成，三相交流電經整流濾波變為直流，直流再逆變為頻率電壓任意可調的三相交流電。直流中間環節并聯電容，由于大電容的作用，主電路直流電壓比較平穩，內阻很小，具有電壓源的特性， 屬電壓型變頻器， 在異步電動機的調速系統中，因電動機為感性負載，電容同時兼作緩沖無功功率的儲能元件。逆變部分采用為門極可關斷晶閘管。逆變部分的每個橋臂均由一個門極可關斷晶閘管和一個反向并聯的續流二極管所組成，續流二極管的作用是為負載的滯后電流提供一條反饋到直流電源的通道，故又稱為回饋二極管。逆變器采用正弦波脈寬調制式，整流部分直接采用不可控二極管整流器件，使電網側功率因數和波形大大改善。

三、變頻器通常分為 4 部分：高容量電容、控制器、逆變器和整流單元 .國內變頻器的品牌也挺多有匯川、英威騰、三晶變頻器等等

1、整流回路：

使用的是三相全橋整流。它把工頻交流電源通過橋式整流變換為直流電源。四象限變頻器一般用 IGBT 作為整流器件，由于其功率方向可逆，通過控制 IGBT 可以將母線電壓回饋至電網，進行能量回饋制動。

2、濾波回路：

在整流回路后的直流電壓中， 含有電源 6倍頻率（300Hz）的脈動電壓，此外逆變器產生的脈動電流也會使直流電壓波動。為了抑制電壓波動， 一般采用電解電容吸收脈動電壓 (電流 )。變頻器容量大時，還應考慮在直流回路加裝直流電抗器。

3、逆變回路：

同整流回路相反，逆變回路是將整流后的直流電源變換為所要求的頻率的交流電源，通過單片機控制逆變模塊(IGBT) 以一定的順序和時間導通、關斷就可以得到 3相交流輸出，并且頻率可以按需要任意調節。其控制方式有 V/F 控制和矢量控制等。

4、能耗制動回路：

異步電動機在再生制動區域運行時 (轉差率為負 )，會變為發電機向變頻器注入能量，變頻器將再生能量存于濾波回路的電解電容中，使直流電壓升高。通常情況下，由機械系統 (含電動機 )慣量積累的能量比電解電容可以儲存的能量大。需要快速減速停車時，應設置能耗制動回路把再生能量消耗掉，以免直流回路電壓上升超過保護值，引起變頻器過壓保護。

5、除上述主回路外，變頻器還必須有控制回路。控制回路一般由電源、驅動、控制芯片等部分組成。充電回路，充電回路一般由充電電阻和旁路開關組成。變頻器的作用

一、變頻器的作用可以降低電力線路電壓波動，因為電壓下降將會導致同一供電網絡中的電壓敏感設備故障跳閘或工作異常，采用了艾米克變頻器后，變頻器的作用能在零

頻零壓時逐步啟動，這樣能Zui大程度的消除電壓下降；工業領域的同仁們都知道變頻器應用非常廣泛，因為變頻器的作用非常大。

二、變頻器具有調壓、調頻、穩壓、調速等基本功能，

應用了現代的科學技術，價格昂貴但性能良好，內部結構復雜但使用簡單，所以不只是用于啟動電動機，而是廣泛的應用到各個領域，各種各樣的功率、各種各樣的外形、各種各樣的體積、各種各樣的用途等都有。隨著技術的發展，成本的降低，變頻器一定還會得到更廣泛的應用。

三、現在就變頻器的作用做一個簡單的介紹。

1、可以加速功能可控，從而按照用戶的需要進行平滑加速；

2、控制電機運行速度：電機的和設備停止方式可控，使整個設備和系統更加安全，壽命也會相應增加；

3、控制電機的啟動電流，充分降低啟動電流，使電機的維護成本降低；

4、還可以減少機械傳動部件的磨損，從而降低采購成本 ,同時可以提高系統穩定性；

5、可以減少對電網的沖擊，就不會造成峰谷差值過大的問題。

交一直一交變頻器是由哪幾部分組成的各部分的作用分別是什么

1、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。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"。

2、整流器

二極管的變流器，它把工頻電源變換為直流電源。也可用兩組晶體管變流器構成可逆變流器，由于其功率方向可逆，可以進行再生運轉。

3、平波回路

在整流器整流后的直流電壓中，含有電源 6 倍頻率的脈動電壓，此外逆變器產生的脈動電流也使直流電壓變動。為了抑制電壓波動，采用電感和電容吸收脈動電壓（電流）。裝置容量小時，如果電源和主電路構成器件有余量，可以省去電感采用簡單的平波回路。

4、逆變器

同整流器相反，逆變器是將直流功率變換為所要求頻率的交流功率，以所確定的時間使 6個開關器件導通、關斷就可以得到 3相交流輸出。以電壓型 pwm逆變器為例示出開關時間和電壓波形。控制電路 是給異步電動機供電 （電壓、頻率可調）的主電路提供控制信號的回路，它有頻率、電壓的"運算電路"，主電路的"電壓、電流檢測電路"，電動機的"速度檢測電路"，將運算電路的控制信號進行放大的驅動電路"，以及逆變器和電動機的"保護電路"組成。（1）運算電路：將外部的速度、轉矩等指令同檢測電路的電流、電壓信號進行比較運算，決定逆變器的輸出電壓、頻率。

（2）電壓、電流檢測電路：與主回路電位隔離檢測電壓、電流等。

（3）驅動電路：驅動主電路器件的電路。它與控制電路隔離使主電路器件導通、關斷。

（4）速度檢測電路 :以裝在異步電動機軸機上的速度檢測器(tg 、plg 等 )的信號為速度信號，送入運算回路，根據指令和運算可使電動機按指令速度運轉。

（5）保護電路 :檢測主電路的電壓、電流等，當發生過載或過電壓等異常時，為了防止逆變器和異步電動機損壞，使逆變器停止工作或抑制電壓、電流值。變頻器的組成和原理

變頻器有以下組件：逆變模塊、整流模塊、整流橋、控制板、驅動板、主回路板、電源板、分線板、制動電阻、電解電容器、金屬膜電容器、電阻器、繼電器、接觸器、快速熔斷器、 RS485接口、 RS232接口、電流傳感器、散熱風機、散熱器、充電電阻、光耦、溫控開關、電源厚膜組件、頻率厚膜組件、缺相厚膜組件、快速三極管、主回路端子排、控制回路端子排、接線端子、充電指示燈、壓敏電阻等。變頻器在維修中經常要用到上述配件。除此之外，外部部件還有：制動單元、輸入電抗器、輸出電抗器、直流電抗器、標準鍵盤、遠控鍵盤、遠控電源、遠控電纜、 自動控制專用接口板、 RS232/RS485總線適配器、RS232總線分配器、 RS232總線電纜、 RS485通信電纜、機殼、機箱、機柜、變頻器說明書等。