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苏州达菱工控设备有限公司 / 详解变频器的工作原理及功能作用 一、变频器的工作原理 概述 主电路是给异步电动机提供调压调频电源的 电力变换部分，变频器的主电路大体上可分为两 类：电压型是将电压源的直流变换为交流的变频 器，直流回路的滤波是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的 变频器，其直流回路滤波是电感。它由三部分构成，将工频电源变换 为直流功率的“整流器”，吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平 波回路”，以及将直流功率变换为交流功率的“逆变器”。 整流器 大量使用的是二极管的变流器，它把工频电源变换为直流电源。 也可用两组晶体管变流器构成可逆变流器，由于其功率方向可逆，可 以进行再生运转。 平波回路 在整流器整流后的直流电压中，含有电源6 倍频率的脉动电压， 此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动。为了抑制电压波动， 采用电感和电容吸收脉动电压（电流）。装置容量小时，如果电源和主 电路构成器件有余量，可以省去电感采用简单的平波回路。 逆变器 同整流器相反，逆变器是将直流功率变换为所要求频率的交流功 率，以所确定的时间使6 个开关器件导通、关断就可以得到3 相交流 苏州达菱工控设备有限公司 / 输出。以电压型pwm 逆变器为例示出开关时间和电压波形。 控制电路是给异步电动机供电（电压、频率可调）的主电路提供 控制信号的回路，它有频率、电压的“运算电路”，主电路的“电压、 电流检测电路”，电动机的“速度检测电路”，将运算电路的控制信号 进行放大的“驱动电路”，以及逆变器和电动机的“保护电路”组成。 （1）运算电路：将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、 电压信号进行比较运算，决定逆变器的输出电压、频率。 （2）电压、电流检测电路：与主回路电位隔离检测电压、电流等。 （3）驱动电路：驱动主电路器件的电路。它与控制电路隔离使主 电路器件导通、关断。 （4）速度检测电路:以装在异步电动机轴机上的速度检测器(tg、 plg 等)的信号为速度信号，送入运算回路，根据指令和运算可使电动 机按指令速度运转。 （5）保护电路：检测主电路的电压、电流等，当发生过载或过电 压等异常时，为了防止逆变器和异步电动机损坏，使逆变器停止工作 或抑制电压、电流值。 二、变频器的功能作用 变频节能 变频器节能主要表现在风机、水泵的应用上。为了保证生产的可 靠性，各种生产机械在设计配用动力驱动时，都留有一定的富余量。 当电机不能在满负荷下运行时，除达到动力驱动要求外，多余的力矩 增加了有功功率的消耗，造成电能的浪费。风机、泵类等设备传统的 苏州达菱工控设备有限公司 / 调速方法是通过调节入口或出口的挡板、阀门开度来调节给风量和给 水量，其输入功率大，且大量的能源消耗在挡板、阀门的截流过程中。 当使用变频调速时，如果流量要求减小，通过降低泵或风机的转速即 可满足要求。 电动机使用变频器的作用就是为了调速，并降低启动电流。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），这个过程叫整流。把直流电（DC）变换为交流电（AC）的装置， 其科学术语为“inverter”(逆变器)。一般逆变器是把直流电源逆变 为一定的固定频率和一定电压的逆变电源。对于逆变为频率可调、电 压可调的逆变器我们称为变频器。变频器输出的波形是模拟正弦波， 主要是用在三相异步电动机调速用，又叫变频调速器。对于主要用在 仪器仪表的检测设备中的波形要求较高的可变频率逆变器，要对波形 进行整理，可以输出标准的正弦波，叫变频电源。一般变频电源是变 频器价格的15－－20 倍。由于变频器设备中产生变化的电压或频率的 主要装置叫“inverter”，故该产品本身就被命名为“inverter”，即： 变频器。 变频不是到处可以省电，有不少场合用变频并不一定能省电。作 为电子电路，变频器本身也要耗电（约额定功率的 3-5%）。一台 1.5 匹的空调自身耗电算下来也有 20-30W,相当于一盏长明灯. 变频器在