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摘要：變頻器是家庭和工業(yè)上經(jīng)常見到的電器設(shè)備，但是我們對其中的工作原理還不甚了解，雖然我們在初中物理課上也大概知道，很多人想必早已經(jīng)忘記了，沒關(guān)系，這次，泰能特塑膠模具廠整理了最全最新的講解，從概念，類型，工作原理及應(yīng)用都詳細(xì)講到，有興趣的同學(xué)可以認(rèn)真了解。

變頻器工作原理及應(yīng)用

變頻器是家庭和工業(yè)上經(jīng)常見到的電器設(shè)備，但是我們對其中的工作原理還不甚了解，雖然我們在初中物理課上也大概知道，很多人想必早已經(jīng)忘記了，沒關(guān)系，這次，泰能特塑膠模具廠整理了最全最新的講解，從概念，類型，工作原理及應(yīng)用都詳細(xì)講到，有興趣的同學(xué)可以認(rèn)真了解。

變頻器控制板

一、變頻器的概念

變頻器是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過改變電機(jī)工作電源頻率方式來控制交流電動(dòng)機(jī)的電力控制設(shè)備。
我們使用的電源分為交流電源和直流電源，一般的直流電源大多是由交流電源通過變壓器變壓，整流濾波后得到的。交流電源在人們使用電源中占總使用電源的95%左右。
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(chǎn)生可變的電壓和頻率，該設(shè)備首先要把電源的交流電變換為直流電（DC），這個(gè)過程叫整流。一般逆變器是把直流電源逆變?yōu)橐欢l率和一定電壓的逆變電源。對于逆變電源頻率和電壓可調(diào)的逆變器我們稱為變頻器。變頻器輸出的波形是模擬正弦波，主要是用在三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速用，又叫變頻調(diào)速器。
對于主要用在儀器儀表的檢測設(shè)備中的波形要求較高的可變頻率逆變器，要對波形進(jìn)行整理，可以輸出標(biāo)準(zhǔn)的正弦波，叫變頻電源。一般變頻電源是變頻器價(jià)格的15－－20倍。變頻器也可用于家電產(chǎn)品。使用變頻器的家電產(chǎn)品中，不僅有電機(jī)（例如空調(diào)等），還有熒光燈等產(chǎn)品。用于電機(jī)控制的變頻器，既可以改變電壓，又可以改變頻率。但用于熒光燈的變頻器主要用于調(diào)節(jié)電源供電的頻率。

二、變頻器的組成和類型

變頻器的組成單元：變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變交流）、制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測單元微處理單元等組成的。

變頻技術(shù)的類型：(1)交-直變頻技術(shù)(即整流技術(shù)) 通過整流元件實(shí)現(xiàn)功率轉(zhuǎn)換。(2)直-直變頻技術(shù)(即斬波技術(shù)) 通過改變電力電子器件的通斷時(shí)間即改變脈沖頻率或?qū)挾?，從而達(dá)到調(diào)節(jié)直流平均電壓的目的,(3)直-交變頻技術(shù)(即逆變技術(shù)) 利用功率開關(guān)將直流電變成不同頻率的交流電.(4)交-交變頻技術(shù)(即移相技術(shù)) 通過控制電力電子器件的導(dǎo)通與關(guān)斷時(shí)間，實(shí)現(xiàn)交流無觸點(diǎn)的開關(guān)、調(diào)壓、調(diào)光、調(diào)速等的目的

三、變頻器的工作原理

變頻器工作原理圖

變頻器的主電路是給異步電動(dòng)機(jī)提供調(diào)壓調(diào)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(gòu)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(chǎn)生的電壓脈動(dòng)的“平波回路

變頻器工作原理的過程：直流－>振蕩電路－>變壓器（隔離、變壓）－>交流輸出

整流器：大量使用的是二極管的變流器，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(gòu)成可逆變流器，由于其功率方向可逆，可以進(jìn)行再生運(yùn)轉(zhuǎn)。
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(dòng)電壓，此外逆變器產(chǎn)生的脈動(dòng)電流也使直流電壓變動(dòng)。為了抑制電壓波動(dòng)，采用電感和電容吸收脈動(dòng)電壓（電流）。裝置容量小時(shí)，如果電源和主電路構(gòu)成器件有余量，可以省去電感采用簡單的平波回路。
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(shí)間使6個(gè)開關(guān)器件導(dǎo)通、關(guān)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(guān)時(shí)間和電壓波形。
控制電路是給異步電動(dòng)機(jī)供電（電壓、頻率可調(diào)）的主電路提供控制信號的回路，它有頻率、電壓的“運(yùn)算電路”，主電路的“電壓、電流檢測電路”，電動(dòng)機(jī)的“速度檢測電路”，將運(yùn)算電路的控制信號進(jìn)行放大的“驅(qū)動(dòng)電路”，以及逆變器和電動(dòng)機(jī)的“保護(hù)電路”組成。1、運(yùn)算電路：將外部的速度、轉(zhuǎn)矩等指令同檢測電路的電流、電壓信號進(jìn)行比較運(yùn)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(qū)動(dòng)電路：驅(qū)動(dòng)主電路器件的電路。它與控制電路隔離使主電路器件導(dǎo)通、關(guān)斷。4、速度檢測電路:以裝在異步電動(dòng)機(jī)軸機(jī)上的速度檢測器(tg、plg等)的信號為速度信號，送入運(yùn)算回路，根據(jù)指令和運(yùn)算可使電動(dòng)機(jī)按指令速度運(yùn)轉(zhuǎn)。5、保護(hù)電路：檢測主電路的電壓、電流等，當(dāng)發(fā)生過載或過電壓等異常時(shí)，為了防止逆變器和異步電動(dòng)機(jī)損壞

四、變頻器的應(yīng)用

變頻器的工作原理被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。例如計(jì)算機(jī)電源的供電，在該項(xiàng)應(yīng)用中，變頻器用于抑制反向電壓、頻率的波動(dòng)及電源的瞬間斷電。變頻器主要采用交—直—交方式（VVVF變頻或矢量控制變頻），先把工頻交流電源通過整流器轉(zhuǎn)換成直流電源，然后再將直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動(dòng)機(jī)。

1、標(biāo)準(zhǔn)50HZ電源對頻率、電壓波形和幅值及電網(wǎng)干擾等有較高要求的。2、不間斷電源(UPS)停電時(shí)，將蓄電池的直流電逆變成50HZ的交流電，對設(shè)備臨時(shí)供電。3、中頻裝置廣泛應(yīng)用于金屬熔煉、感應(yīng)加熱及機(jī)械零件的淬火。4、變頻調(diào)速產(chǎn)生頻率、電壓可調(diào)的電源。5、節(jié)能降耗。

通過以上詳細(xì)的講述，很多同學(xué)已經(jīng)基本了解了，變頻器工作原理及應(yīng)用了吧。如果還有不明白的，可以直接咨詢泰能特塑膠模具廠，泰能特是專業(yè)生產(chǎn)變頻器相關(guān)塑膠產(chǎn)品的模具廠家。本文由泰能特模具原創(chuàng)編輯，轉(zhuǎn)載請注明出處。

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