基本介紹
變頻器工作原理,變頻器的作用,變頻器的組成,變頻器的歷史,矢量變頻器,
變頻器工作原理
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，直流迴路的濾波是電容。電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流迴路濾波是電感。 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“平波迴路”，以及將直流功率變換為交流功率的“逆變器”。
（1）整流器：最近大量使用的是二極體的變流器，它把工頻電源變換為直流電源。也可用兩組電晶體變流器構成可逆變流器，由於其功率方向可逆，可以進行再生運轉。
（2）平波迴路：在整流器整流後的直流電壓中，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，採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餘量，可以省去電感採用簡單的平波迴路。
（3）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迴路，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：與主迴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，送入運算迴路，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。
變頻器的作用
變頻器集成了高壓大功率電晶體技術和電子控制技術，得到廣泛套用。變頻器的作用是改變交流電機供電的頻率和幅值，因而改變其運動磁場的周期，達到平滑控制電動機轉速的目的。變頻器的出現，使得複雜的調速控制簡單化，用變頻器+交流鼠籠式感應電動機組合替代了大部分原先只能用直流電機完成的工作，縮小了體積，降低了維修率，使傳動技術發展到新階段。
變頻器的組成
變頻器通常分為4部分：整流單元、高容量電容、逆變器和控制器。
□ 整流單元將工作頻率固定的交流電轉換為直流電。
□ 高容量電容存儲轉換後的電能。
□ 逆變器由大功率開關電晶體陣列組成電子開關，將直流電轉化成不同頻率、寬度、幅度的方波。
□ 控制器按設定的程式工作，控制輸出方波的幅度與脈寬，使疊加為近似正弦波的交流電，驅動交流電動機。
變頻器的歷史
變頻技術誕生背景是交流電機無級調速的廣泛需求。傳統的直流調速技術因體積大故障率高而套用受限。
□ 20世紀60年代以後，電力電子器件普遍套用了晶閘管及其升級產品。但其調速性能遠遠無法滿足需要。
□ 20世紀70年代開始，脈寬調製變壓變頻(PWM－VVVF)調速的研究得到突破，20世紀80年代以後微處理器技術的完善使得各種最佳化算法得以容易的實現。 □ 20世紀80年代中後期，美、日、德、英等已開發國家的 VVVF變頻器技術實用化，商品投入市場，得到了廣泛套用。 最早的變頻器可能是日本人買了英國專利研製的。不過美國和德國憑藉電子元件生產和電子技術的優勢，高端產品迅速搶占市場。在中國最早生產的變頻器可能是大連電機廠組裝的富士產品。目前在低壓（380V）中小功率範圍，中國生產的變頻器質量據信也已經穩定。
矢量變頻器
■採用最新高速電機控制專用晶片DSP，確保矢量控制快速回響 ■硬體電路模組化設計，確保電路穩定高效運行
■外觀設計結合歐洲汽車設計理念，線條流暢，外形美觀
■結構採用獨立風道設計，風扇可自由拆卸，散熱性好
■無PG矢量控制、有PG矢量控制、轉矩控制、V/F控制均可選擇
■強大的輸入輸出多功能可程式端子，調速脈衝輸入，兩路模擬量輸出
■獨特的“挖土機”自適應控制特性，對運行期間電機轉矩上限自動限制，有效抑制過流頻繁跳閘
■寬電壓輸入，輸出電壓自動穩壓（AVR），瞬間掉電不停機，適應能力更強
■內置先進的 PID 算法 ，回響快、適應性強、調試簡單 ； 16 段速控制，簡易PLC 實現定時、定速、定向等多功能邏輯控制，多種靈活的控制方式以滿足各種不同複雜工況要求
■內置國際標準的 MODBUS RTU ASCII 通訊協定，用戶可通過PC/PLC控制上位機等實現變頻器485通訊組網集中控制
