变频器的基础知识

       变频器是把工频电源(50Hz 或 60Hz)变换成各种频率的交流电源，以 实现电机的变速运行的设备，其中控制电路完成对主电路的控制， 整流电路将交流电变换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出 进行平滑滤波，逆变电路将直流电再逆成交流电。对于如矢量控制 变频器这种需要大量运算的变频器来说，有时还需要一个进行转矩 计算的 CPU 以及一些相应的电路。变频调速是通过改变电机定子绕 组供电的频率来达到调速的目的。         变频技术是应交流电机无级调速的需要而诞生的。20 世纪 60 年代 以后，电力电子器件经历了 SCR(晶闸管)、GTO(门极可关断晶闸管)、 BJT(双极型功率晶体管)、MOSFET(金属氧化物场效应管)、SIT(静电 感应晶体管)、SITH(静电感应晶闸管)、MGT(MOS 控制晶体管)、 MCT(MOS 控制晶闸管)、IGBT(绝缘栅双极型晶体管)、HVIGBT(耐高 压绝缘栅双极型晶闸管)的发展过程，器件的更新促进了电力电子变 换技术的不断发展。20 世纪 70 年代开始，脉宽调制变压变频(PWM－VVVF)调速研究引起了人们的高度重视。20 世纪 80 年代，作为变 频技术核心的 PWM 模式优化问题吸引着人们的浓厚兴趣，并得出诸 多优化模式，其中以鞍形波 PWM 模式效果最佳。20 世纪 80 年代后 半期开始，美、日、德、英等发达国家的 VVVF 变频器已投入市场并 获得了广泛应用。         变频器的分类方法有多种，按照主电路工作方式分类，可以分为电压型变频器和电流型变频器；按照开关方式分类，可以分为 PAM 控 制变频器、PWM 控制变频器和高载频 PWM 控制变频器；按照工作原 理分类，可以分为 V/f 控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控 制变频器等；按照用途分类，可以分为通用变频器、高性能专用变 频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。 改变电压、改变频率 CVCF：恒电压、恒频率。各国使用的交 流供电电源，无论是用于家庭还是用于工厂，其电压和频率均为 P400V/50Hz 或 200V/60Hz(50Hz)，等等。通常，把电压和频率固定不 变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。 为了产生可变的电压和频率，该设备首先要把电源的交流电变换为 直流电(DC)。         用于电机控制的变频器，既可以改变电压，又可以改变频率。 变频器的工作原理 我们知道，交流电动机的同步转速表达式位： n＝60 f(1－s)/p (1) 式中 n———异步电动机的转速； f———异步电动机的频率； s———电动机转差率； p———电动机极对数         由式(1)可知，转速 n 与频率 f 成正比，只要改变频率 f 即可改变电 动机的转速，当频率 f 在 0～50Hz 的范围内变化时，电动机转速调 节范围非常宽。变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节 的，是一种理想的高效率、高性能的调速手段。