变频器的调速原理)
变频器调速的原理
变频器调速的原理
什么是变频器调速？
变频器调速是指采用电子变频器来改变电机的转速，以实现对电机总的转速自动控制的一种方法。
变频器调速的原理是改变电机所输出的电压与频率，以调节电机转速。
变频器调速的原理主要是通过控制电机输入的电压频率和电流大小来实现调节电机转速的目的。
当变频器将电压频率提高时，电机的动力将增加，而当将电压频率降低时，电机动力将减少。
在变频器调速的过程中，还会产生热风变频器效果。
在变频器调整电机转速时，热风变频器效果会产生带电的热气体。
热气体会把电机内部的热量散发出来，从而使电机内部的温度保持在一个比较稳定的水平，使电机的持续工作更加稳定准确。
总之，变频器调速一种调速技术，它可以通过改变电机速度来满足设备的实际使用需求，并且具有较高的效率和节能特性。
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变频器的调速原理)
变频器调速基本原理变频器调速基本原理 1、变频器概述。
变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。
它的主电路都采用交—直—交电路。
JP6C-T9/J9 系列低压通用变频器工作电压为：380～690V，功率为0.75～800kW，工作频率为0～400Hz；JP6C-YZ 系列中压通用变频器工作电压为：1140～2300V，功率为37～1000kW，工作频率为0～400Hz；JCS 系列高压变频器工作电压为：3KV / 6KV / 10KV，功率为280～20000kW，工作频率为0～60Hz；2、变频原理。
从理论上我们可知，电机的转速N 与供电频率f 有以下关系：)1(*60sPfN其中： p ——电机极数 S——转差率由式(1)可知，转速n 与频率f 成正比，如果不改变电动机的极数，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。
3、节能调速原理一般使用的风机、水泵类它们额定风量、水量都超过实际需要，又因工艺的需要，往往运行中要改变风量、水量，而目前多数采用档板或阀门来调节的，虽然方法简单，但实质是人为增加阻力的办法。
因此浪费大量电能，属不经济的调节方式。
从流体力学原理可知，风机的风量、水泵的流量与电机转速及电机功率的关系如下：当风机转速下降时，电动机的功率迅速降低，例风量下降到80％，转速亦下降到80％时，则轴功率下降到额定的51％，若风量下降到50％，轴功率将下降到额定的13％，其节电潜力非常大，并有下述曲线、阴影部分表示采用变频器调速方式的节电效果，其节电可达30-40％效果十分明显。
对不同使用频率时的节电率N%可查表。
上述原理也基本适用水泵，可见采用变频调速控制实现节电是有效的、惟一的途径。
变频调速特点是效率高，无附加转差损耗，调速范围大、精度高、无级的。
变频器调速的基本工作原理
变频器调速的基本工作原理根据电机转速的公式 n=n1（1-s）（1） N1=60f／p（2）式中：n-电机转速；n1-电机的同步转速；s-滑差；f-旋转磁场频率；P-电机极对数可知改变电机转速的方法有改变滑差s、改变旋转磁场频率f、改变电机极对数p三种。
变频器是利用电力半导体器件的通断作用把电压、频率固定不变的交流电变成电压、频率都可调的交流电源。
是由由主电路和控制带电路组成的。
主电路是给异步电动机提供可控电源的电力转换部分，变频器的主电路分为两类，其中电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波部分是电容。
电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波部分是电感。
它由三部分构成，将工频电源变换为直流功率的整流部分，吸收在转变中产生的电压脉动的平波回路部分，将直流功率变换为交流功率的逆变部分。
控制电路是给主电路提供控制信号的回路，它有决定频率和电压的运算电路，检测主电路数值的电压、电流检测电路，检测电动机速度的的速度检测电路，将运算电路的控制信号放大的驱动电路，以及对逆变器和电动机进行保护的保护电路组成。
现在大多数的变频器基本都采用交直交方式（VVVF变频或矢量控制），将工频交流电源通过整流器转换为直流电源，再把直流电源转换成近似于正弦波可控的交流电以供给电动机。
以图1为例简单说明一下变频器的工作原理。
三相交流电经过VD1～VD6整流后，正极经过RL，RL在这里是防止电流忽然变大。
经过RL电流趋于稳定，晶闸管触点会导通。
之后直流电压加在了滤波电容CF1、CF2上，这两个电容的作用是让直流电波形变得更加平滑。
之所以是两个电容是由于一个电容的耐压有限，所以用两个电容串联起来使用。
均压电阻R1、R2是让CF1和CF2上的电压一样，两个电容的容量不同的话，分压就会不同，所以各并联了一个均压电阻。
而中间的放电回路作用则是释放掉感性负载启动或停止时的反电势，用来保护逆变管V1～V6和整流管VD1～VD6。
变频器的原理及应用技术
变频器的原理及应用技术1. 变频器的原理变频器，又称为交流调速装置，是一种将电力频率和电压进行变换，从而实现交流电机调速的电气设备。
变频器通过改变电机的供电频率和电压，实现对电机的转速控制。
其工作原理主要包括以下几个方面：1.整流：变频器首先将输入的交流电源信号转换为直流电压信号，这一步骤由整流回路完成。
整流回路由整流桥和滤波电容组成，通过将交流电压转换为直流电压，并平滑输出。
2.逆变：直流电源经过整流后，进入逆变回路，通过将直流电压逆变为交流电压，实现对电机的供电频率和电压的调整。
逆变回路由逆变桥和滤波电感组成，通过高频开关器件控制逆变桥，将直流电压转换为可变频率和电压的交流电压。
3.控制：逆变回路控制模块通过控制逆变桥的开关频率和相位，改变输出交流电压的频率和电压大小，从而实现对电机的转速调整。
控制模块通常采用现代的数字控制器，可以根据需求精确地控制变频器的输出。
2. 变频器的应用技术变频器作为调速控制设备，广泛应用于各种工业领域。
以下是变频器在工业应用中的一些常见技术和特点：1.节能降耗：传统的电阻调速和机械调速方式存在能源消耗大和能效低的问题。
而变频器通过调整电机的转速，避免了在启动和停止过程中产生的能量损耗，实现了节能降耗的效果。
2.精确控制：通过数字控制技术，变频器能够精确控制电机的转速和运行状态，满足精密机械设备对转速和位置的精确要求。
例如，在纺织、印刷等行业中，变频器可以实现对纺织机、印刷机等设备的精确控制，提高生产效率和产品质量。
3.多功能操作：现代变频器具有丰富的功能和操作模式。
通过数字界面，操作人员可以设定和调整变频器的参数，实现各种工作模式的切换和调整，提高设备的灵活性和可靠性。
4.电机保护：变频器可以对电机进行多方面的保护。
例如，通过监测电机的电压、电流、温度等参数，及时发现故障和异常情况，保护电机不受损坏。
此外，变频器还可以通过限制电机的最大转矩和电流，保护设备免受过载和短路等危险。
变频调速原理
异步电动机是电力、化工等生产企业最主要的动力设备。
作为高能耗设备，其输出功率不能随负荷按比例变化，大部分只能通过挡板或阀门的开度来调节，而电动机消耗的能量变化不大，从而造成很大的能量损耗。
近年来，随着变频器生产技术的成熟以及变频器应用范围的日益广泛，使用变频器对电动机电源进行技术改造成为各企业节能降耗、提高效率的重要手段。
1 变频调速原理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。
变频调速就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的。
变频器主要采用交—直—交方式，先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。
变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。
整流部分为三相桥式不可控整流器，逆变部分为IGBT三相桥式逆变器，且输出为PWM波形，中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。
2 谐波抑制变频器使用的突出问题就是谐波干扰，当变频器工作时，输出电流的谐波电流会对电源造成干扰。
虽然各变频器厂家对变频器谐波的治理均采取了措施且基本达到国家标准要求，但谐波仍然是变频器选型和使用中最需要关注的问题。
变频器的输出电压中含有除基波以外的其他谐波。
较低次谐波通常对电机负载影响较大，引起转矩脉动，而较高的谐波又使变频器输出电缆的漏电流增加，使电机出力不足，故变频器输出的高低次谐波都必须抑制。
由于变频器的整流部分采用二极管不可控桥式整流电路，中间滤波部分采用大电容作为滤波器，所以整流器的输入电流实际上是电容器的充电电流，呈较陡的脉冲波，其谐波分量较大。
为了消除谐波，主要采用以下对策：a.增加变频器供电电源内阻抗通常情况下，电源设备的内阻抗可以起到缓冲变频器直流滤波电容的无功功率的作用。
变频调速的工作原理
变频调速的工作原理变频器的功用是将频率固定的（通常为50Hz的）交流电（三相或单相）变成频率联系可调（多数为O-4OOH0的三相交流电。
由公式：n0=60f/p其中n0为旋转磁场的转速通常称为同步转速f 为电流的频率p 为旋转磁场的磁极对数当频率f连续可调时（一般P为定数），电动机的同步转速也连续可调。
又因为异步电动机的转子转速总是比同步转速略低一些，所以，当同步转速连续可调时，异步电动机转子的转速也是连续可调的。
变频器就是通过改变f （电流的频率）来使电动机调速的在变频器日常维护过程中,经常遇到各种各样的问题,如外围线路问题,参数设定不良或机械故障。
如果是变频器出现故障，如何去判断是哪一部分问题，在这里略作介绍。
一、静态测试1、测试整流电路找到变频器内部直流电源的P端和N端，将万用表调到电阻X10档，红表棒接到P,黑表棒分别依到R S T,应该有大约几十欧的阻值，且基本平衡。
相反将黑表棒接到P端，红表棒依次接到R、S、T,有一个接近于无穷大的阻值。
将红表棒接到N 端，重复以上步骤，都应得到相同结果。
如果有以下结果，可以判定电路已出现异常，A.阻值三相不平衡，可以说明整流桥故障。
B.红表棒接P端时，电阻无穷大，可以断定整流桥故障或起动电阻出现故障。
2、测试逆变电路将红表棒接到P端,黑表棒分别接U V W上，应该有几十欧的阻值，且各相阻值基本相同，反相应该为无穷大。
将黑表棒接到N端，重复以上步骤应得到相同结果，否则可确定逆变模块故障二、动态测试在静态测试结果正常以后，才可进行动态测试，即上电试机。
在上电前后必须注意以下几点:1、上电之前，须确认输入电压是否有误，将380V电源接入220V级变频器之中会出现炸机（炸电容、压敏电阻、模块等）。
2、检查变频器各接播口是否已正确连接,连接是否有松动, 连接异常有时可能导致变频器出现故障, 严重时会出现炸机等情况。
3、上电后检测故障显示内容, 并初步断定故障及原因。
变频调速器的基本原理与结构
正弦脉宽调制（SPWM）原理
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• 如何用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半 波
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正弦脉宽调制（SPWM）原理
• 如何用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半 u 波 u
SPWM波
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&g输出正弦 波幅值，按同一比例改 变各脉冲宽度即可。
变频调速器的基本原理与结构
§4.1 绪论
根据交流电机的转速公式 n 60 f （ 1 s） P
可以看出均匀地改变定子电源频率，就可以平滑地改变电机的转速， 从而实现调速。
§4.2 静止式变频装置
变频调速需要变频电源。过去采用旋转变频机组或离子变 频器来改变电源频率，设备投资大，效率低，可靠性差， 目前已被静止式变频装置所代替。 从结构上，静止式变频装置可以分为交-直-交变频器和交 交变频器。交-直-交变频器，又称为带直流环节的变频器 或间接变频器，它首先将电网的交流电通过整流器整流成 直流，然后再经逆变器将直流转变为可控频率的交流电。
~
us
A
B
C
VT4 VT6 VT2 三相逆变器主电路
逆
• 什么是逆变？
变
逆变（invertion）——把直流电转变成交流电， 整流的逆过程。
实例：电力机车再生制动行驶，机车的动能转变为电 能，反送到交流电网中去。
逆变电路——把直流电逆变成交流电的电路。
有源逆变电路——交流侧和电网连结。
V3 VD 1 U V VD 4 V6
V5 VD 3 W VD 6 V2 VD 5 N VD 2
变压变频调速的基本原理
变压变频调速的基本原理变压变频调速是利用变压器和变频器来控制电动机的转速。
它的基本原理是通过改变电动机的供电电压和频率来实现转速的调节。
在工业生产中，电动机的转速通常需要根据实际生产需求进行调节，采用变压变频调速技术可以实现精准的转速控制，提高设备的运行效率，降低能耗和维护成本。
一、变压变频调速的基本原理变压变频调速是利用变压器和变频器联合控制电动机的转速。
其中变压器用来调节电动机的供电电压，而变频器则用来调节电动机的供电频率。
通过改变电动机的供电电压和频率，可以实现电动机转速的精准调节。
变压变频调速技术通常应用于工业生产中，用来控制各种类型的电动机，如交流电动机和直流电动机等。
1.变压器变压变频调速中的变压器主要用来调节电动机的供电电压。
在电动机的运行过程中，通过改变变压器的输出电压可以实现对电动机转速的调节。
调整变压器的输出电压可以更改电动机的输入功率，从而控制电动机的转速。
变压器通过调整变压比例来实现对电动机供电电压的调节，从而实现变压变频调速的目的。
2.变频器变频器是变压变频调速系统中的核心部件，主要用来控制电动机的供电频率。
通过改变变频器的输出频率可以实现对电动机转速的调节。
变频器通过调整输出电压和频率的波形来改变电动机的输入功率，从而控制电动机的转速。
变频器具有精准的频率调节能力，可以实现对电动机转速的精确控制，适用于各种工业应用场合。
二、变压变频调速的工作原理变压变频调速系统以电网为主要供电来源，通过变压器和变频器对电动机进行供电控制。
具体的工作流程如下：1.电网供电变压变频调速系统首先接收来自电网的交流电能，这部分电能被送入变压器。
2.变压器调节电压变压器将来自电网的交流电能进行调节，输出适当的电压供给电动机，调节电压可以实现对电动机转速的控制。
3.变频器调节频率变压变频调速系统通过变频器调节输出电压和频率的波形，从而改变电动机的输入功率，实现对电动机转速的控制。
4.实现转速调节通过变压变频调速系统的调节，可以实现对电动机转速的精确控制，使电动机运行在最佳状态，适应不同的生产需求。
变频调速原理及概述
变频调速原理及概述异步电机调速系统的种类很多，但是效率最高、性能最好、应用最广的是变频调速，它可以构成高动态性能的交流调速系统来取代直流调速系统，是交流调速的主要发展方向。
变频调速是以变频器向交流电机供电，并构成开环或闭环系统，从而实现对交流电机的宽范围内无极调速。
变频器可把固定电压、固定频率的交流电压变换为可调电压、可调频率的交流电。
在变换过程中。
没有直流环节的称为交-交变频器，有中间直流环节的称为交-直-交变频器。
由直流电变为交流电的变换器称为逆变器。
目前应用最广的是交-直-交变频器，通常由整流器、中间直流储能电路和逆变器三部分组成。
人们所说的交流调速传动，主要是指采用电子式电力变换器对交流电动机的变频调速传动，除变频以外的另外一些简单的调速方案，例如变极调速、定子调压调速、转差离合器调速等，由于其性能较差，终将会被变频调速所取代。
交流调速传动控制技术之所以发展的如此迅速，和如下一些关键性技术的突破性进展有关，它们是电力电子器件（包括半控型和全控型器件）的制造技术、基于电力电子电路的电力变换技术、交流电动机的矢量变换控制技术、直接转矩控制技术、PWM（Pulse Width Modulation）技术以及以微型计算机和大规模集成电路为基础的全数字化控制技术等。
变频器的发展：近二十年来，以功率晶体管GTR为逆变器功率元件、8位微处理器为控制核心、按压频比U/f控制原理实现异步机调速的变频器，在性能和品种上出现了巨大的技术进步。
其一，是所用的电力电子器件GTR以基本上为绝缘栅双极晶体管IGBT所替代，进而广泛采用性能更为完善的智能功率模块IPM，使得变频器的容量和电压等级不断地扩大和提高。
其二，是8位微处理器基本上为16位微处理器所替代，进而有采用功能更强的32位微处理器或双CPU，使得变频器的功能从单一的变频调速功能发展为含有逻辑和智能控制的综合功能。
其三，是在改善压频比控制性能的同时，推出能实现矢量控制和转矩直接控制的变频器，使得变频器不仅能实现调速，还可进行伺服控制。
变频器调速工作原理
变频器调速工作原理目前交流调速电气传动已经上升为电气调速传动的主流，在电气传动领域内，由直流电动机占统治地位的局面已经受到了猛烈的冲击。
现在人们所说的交流调速传动，主要是指采用电子式电力变换器对交流电动机的变频调速传动，除变频以外的另外一些简单的调速方案，例如变极调速、定子调压调速、转差离合器调速等，由于其性能较差，终将会被变频调速所取代。
交流调速传动控制技术之所以发展的如此迅速，和如下一些关键性技术的突破性进展有关，它们是电力电子器件(包括半控型和全控型器件)的制造技术、基于电力电子电路的电力变换技术、交流电动机的矢量变换控制技术、直接转矩控制技术、PWM (Pulse Width Modulation)技术以及以微型计算机和大规模集成电路为基础的全数字化控制技术等。
1 变频器的发展近二十年来，以功率晶体管GTR 为逆变器功率元件、8 位微处理器为控制核心、按压频比U/f 控制原理实现异步机调速的变频器，在性能和品种上出现了巨大的技术进步。
其一，是所用的电力电子器件GTR 以基本上为绝缘栅双极晶体管IGBT 所替代，进而广泛采用性能更为完善的智能功率模块IP M ，使得变频器的容量和电压等级不断地扩大和提高。
其二，是8 位微处理器基本上为16位微处理器所替代，进而有采用功能更强的32位微处理器或双CPU,使得变频器的功能从单一的变频调速功能发展为含有逻辑和智能控制的综合功能。
其三，是在改善压频比控制性能的同时，推出能实现矢量控制和转矩直接控制的变频器，使得变频器不仅能实现调速，还可进行伺服控制。
其发展情况可粗略地由以下几方面来说明。
1．容量不断扩大80年代采用BJT 的PWM 变频器实现了通用化。
到了90年代初BJT 通用变频器的容量达到600KVA，400KVA 以下的已经系列化。
前几年主开关器件开始采用IGBT ，仅三四年的时间，IGBT变频器的单机容量已达1800KVA，随着IGBT容量的扩大，通用变频器的容量将随之扩大。
变频器调速原理
变频器调速原理
变频器调速原理是通过改变电机供电频率的方式来实现调速的。
变频器将输入电源的交流电转换成直流电，然后再将直流电转换成可调频率的交流电。
这可调频率的交流电被送给电机，由电机根据频率的变化来调整转速。
变频器内部有一个电路，称为频率发生器。
频率发生器接收来自控制器的指令，根据指令的要求产生相应的输出频率。
控制器可以根据需要调整输出频率，从而实现电机的调速。
通常情况下，控制器接收来自操作员的输入信号，根据操作员的调节来改变输出频率。
在变频器中，电机的转矩与电机供电频率之间有着直接的关系。
当频率增加时，电机的转速也会增加，从而产生更大的转矩。
反之，当频率减小时，电机的转速会减小，并相应减小转矩。
因此，通过改变供电频率，可以控制电机的转速和转矩。
此外，变频器还可以提供其他功能，如启动和停止电机、保护电机和变频器等。
通过合理运用这些功能，可实现电机的高效、稳定和可靠运行。
变频调速基本原理及控制原理
变频调速基本原理及控制原理1.基本原理：目前使用较多的是“交—直—交”变频，原理如图1所示，将50Hz交流整流为直流电Ud，再由三相逆变器将直流逆变为频率可调的三相交流供给鼠笼电机实现变频调速。
2.控制原理：变频调速装置主电路(见图2)由空气开关QF1，交流接触器KM1和变频器VF组成，由安装在配电柜面板上的转换开关SA，复位开关SB；或安装在现场防爆操作柱上启动按钮SB 和停止按钮SB2控制VF的运行：(1)启动VF时必须先合上QF1和QF2，使SA置于启动位置，KM1便带动电触点闭合，来电显示灯HL2亮；此时按下SB，也可以按下现场SB1使KA1带电触点闭合，VF投入运行同时运行指示灯HL3亮。
(2)需要停止VF时，按下SB2使KA1失电，VF停止运行，此时HL3灭；置SA于停止位置，KM1断开同时HL1亮表示停机。
(3)如果在运行过程中VF有故障FLA、FLC端口将短接，KA2带电，KM带电其触点断开，同时故障指示灯HL3亮并报警。
由于工艺条件复杂，实际运行过程中有多方面不确定因素，为安全其见，每台变频器均加有一旁路接触器KM2；如果KM1或VF发生故障时保证电机仍能变频运行。
变频调速实行闭环负反馈自动控制即由仪表装置供给变频器1V和CC端口4～20MA电信号，靠信号大小改变来控制VF频率高低变化达到调节电动机转速和输出功率的目的，使泵流量和实际工艺需求最佳匹配，实现仪表电气联合自动控制体系。
二、实际运用分析1.变频调速实行工艺过程控制，由于生产流程和工艺条件的复杂性；不通过实践有些问题不被人们认识，只有通过实践才能找出解决这此问题方法和途径。
在闭环控制回路中，变频器作用类似风开式调节阀，对于实用风关式调节阀控制回路需在变频器上设定最低下降频率，当仪表装置故障时变频器输出最低频率，保证电机运转，维持工艺流程最低安全量，不至于生产中断。
变频器下限频率设定必须通过实际测试，不能随意变动。
就拿P6101A 脱丙烷塔进料泵来说，当时调试时当仪表信号4AM时，变频器输出频率10Hz，此时根本达不到工艺需要流量，通过仪表、电气专业人员多测试设定4MA信号输出23Hz能达到最低安全量，故23Hz 便没定为法定下限参数，这样既可保证工艺安全运行又有27Hz的频率调节范围。
变频器的结构和调速原理
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变频器的多段速度控制技术
主讲人：牛杰
• 基本原理概述 变频器是一种能够简单、自由地改变交流电机转速的 一种控制装置。简单地说变频器是通过改变电机输入电压 的频率来改变电机转速的。从电机的转速公式 n=60f(1S)/P ；可以看出，调节电机输入电压的频率f，即可改变 电机的转速n。
目前几乎所有的低压变频器均采用以下主电路结构：
目前使用现状
• 目前，通用型变频器绝大多数是交—直—交型变频器，通 常尤以电压器变频器为通用，它是变频器的核心电路，由 整流回路（交—直交换），直流滤波电路（能耗电路）及 逆变电路（直—交变换）组成，当然还包括有限流电路、 制动电路、控制电路等组成部分。器的整流电路是由三相桥式整流桥组成。 它的功能是将工频电源进行整流，经中间直流环 节平波后为逆变电路和控制电路提供所需的直流 电源。三相交流电源一般需经过吸收电容和压敏 电阻网络引入整流桥的输入端。网络的作用，是 吸收交流电网的高频谐波信号和浪涌过电压，从 而避免由此而损坏变频器。当电源电压为三相 380V时，整流器件的最大反向电压一般为 1200—1600V，最大整流电流为变频器额定电流 的两倍。
滤波电路
• 逆变器的负载属感性负载的异步电动机，无论异步电动机 处于电动或发电状态，在直流滤波电路和异步电动机之间， 总会有无功功率的交换，这种无功能量要靠直流中间电路 的储能元件来缓冲。同时，三相整流桥输出的电压和电流 属直流脉冲电压和电流。为了减小直流电压和电流的波动， 直流滤波电路起到对整流电路的输出进行滤波的作用。 通用变频器直流滤波电路的大容量铝电解电容，通常是由 若干个电容器串联和并联构成电容器组，以得到所需的耐 压值和容量。另外，因为电解电容器容量有较大的离散性， 这将使它们随的电压不相等。因此，电容器要各并联一个 阻值等相的匀压电阻，消除离散性的影响，因而电容的寿 命则会严重制约变频器的寿命。
变压变频调速的基本原理
变压变频调速的基本原理变压变频调速技术是一种通过改变电机的供电电压和频率来实现电机转速调节的方法。
这种调速方法被广泛应用于工业生产领域，能够实现电机的平稳启动、精确调速和高效运行，同时还能够减少能耗和延长设备的使用寿命。
在本文中，将详细介绍变压变频调速技术的基本原理、工作过程和应用场景。
一、基本原理1.变压变频调速的基本原理是通过改变电机的供电电压和频率来实现电机的转速调节。
在传统的电机调速系统中，通常采用调压式或调频式的调速方式。
调压式调速是通过改变电机的供电电压来控制电机的转速，而调频式调速则是通过改变电机的供电频率来实现电机调速。
而变压变频调速技术则是将调压和调频两种方式结合起来，通过改变电机的供电电压和频率来实现电机的精确调速。
2.在变压变频调速系统中，通常会配备一台变频器，用来控制电机的供电电压和频率。
变频器是一种能够将输入电压和频率转换为可调的输出电压和频率的电子设备，通过改变变频器的输出参数来实现对电机的调速。
通常情况下，变频器会根据电机的实际运行状态和需要的转速来自动调整输出电压和频率，以确保电机能够稳定、精确地运行。
3.除了变频器外，变压变频调速系统还会配备一台变压器，用来控制电机的供电电压。
变压器是一种能够改变输入电压的变压装置，通过改变变压器的输出电压来实现对电机供电电压的调节。
在变压变频调速系统中，变压器通常会和变频器一起配合使用，通过同时调节电压和频率来实现对电机的精确调速。
二、工作过程1.变压变频调速系统的工作过程可以分为三个步骤：输入电压和频率转换、变频器控制和电机转速调节。
首先，当电机开始运行时，输入的电压和频率会经过变压器和变频器的处理，转换为可调的输出电压和频率。
然后，变频器会根据电机的实际运行状态和需要的转速来自动调整输出电压和频率，以确保电机能够稳定、精确地运行。
最后，电机会根据变频器的控制信号来调整自身的转速，实现电机的精确调速。
2.在变压变频调速系统中，变频器是起到关键作用的设备。
自动变频调速系统的原理
自动变频调速系统的原理自动变频调速系统是一种用于调节电动机转速的系统，主要由变频器、传感器、控制器和电机等组成。
系统通过改变电源的频率和电压来实现电机的调速控制，广泛应用于工业生产中的机械设备和其他相关领域。
自动变频调速系统的原理基于电动机的转速与电压、频率之间的关系。
在普通的感应电动机中，转速和输入电压、频率之间存在一种叫做转速定律的关系，即电动机的转速与电源频率成正比，与电源电压成正比。
变频器通过改变电源的频率和电压来实现对电动机转速的控制，从而实现对机械设备的调速。
在自动变频调速系统中，首先需要将电源的交流电转换为直流电，然后再将直流电变换为固定频率和可调节电压的交流电。
这一过程由变频器来实现。
变频器中的电力电子器件通过采用先进的调制算法和电流控制技术，将电源频率调制成可变频率输出。
同时，变频器还可以根据使用者的需求调节输出的电压，以满足不同负载条件下的调速需求。
为了实现自动调速控制，系统还需要使用传感器来监测电动机的转速和负载情况，并将这些信息反馈给控制器。
控制器通过对传感器反馈的数据进行处理和计算，得出控制信号，再通过变频器调节电源的频率和电压，以控制电动机的转速。
当需要改变电动机转速时，控制器会根据用户设定的目标转速和负载情况，计算出控制信号。
控制信号通过变频器传递给电机，变频器会根据控制信号来调节输出的电压和频率，进而改变电动机的转速。
同时，传感器会实时监测电动机的转速，并将实际转速信息反馈给控制器，在控制器的比较和调节下，不断调整控制信号，以实现电动机转速的闭环控制。
自动变频调速系统具有调速范围广、控制精度高、可靠性好等特点。
它可以根据实际需要随时调整电动机的转速，以满足不同工况下的运行需求，提高生产效率和设备的稳定性。
同时，自动变频调速系统还可以实现启动稳定、负载平衡、节能减排等功能，具有广泛的应用前景。
总之，自动变频调速系统通过改变电源的频率和电压来控制电动机的转速，实现对机械设备的自动调速。
变频器的调速原理讲解
二、变频器的结构 及原理
变频器的调速原理
调速原理：
N：转速
N=60F/P
F：频率
P：极对数
调速方法：
改变极对数 （有级调速）
改变输入频率 （无级调速）——变频器
交-直-交变频器的主要结构框图
～
～
整流器
～
中间 电路
逆变器
电动机
控制电路
交-直-交变频器原理图
M
交
直
交
变频器主电路图
整流电路
滤波电路 KS
1. IGBT的结构和特点 三端器件：栅极G、集电极C和发射极E
开关速度高，开关损耗小。
相同电压和电流定额时，安全工作区比 GTR大，且 具有耐脉冲电流冲击能力。
通态压降比VDMOSFET低。
IGBT的电气图形符号
输入阻抗高，输入特性与MOSFET类似。 与MOSFET和GTR相比，耐压和通流能力 还可以进一步提高，同时保持开关频率高 的特点 。
➢ 快恢复二极管和肖特基二极管，分别在中、高频整流 和逆变，以及低压高频整流的场合，具有不可替代的 地位。
整流二极管及模块
13
PN结与电力二极管的工作原理
基本结构和工作原理 与信息电子电路中的 二极管一样。 由一个面积较大的PN 结和两端引线以及封 装组成的。 从外形上看，主要有 螺栓型和平板型两种 封装。
工作与额定F的比值
由此可知二次方律负载遵循如下规律(n: 转速):
流量Q ∝ n
扬程H ∝ n2
功率P ∝ n3
风机的节电率统计举例
用三台变频器控制三台风机，其中两用一备，电机的功率P=55KW， 设计风量为Q。空载损耗为10%，转速1250转/分。若风机正常在970转/分 以下连续可调，每天所需的供风量为1.5Q。 （1）一台工频运行，一台变频运行；则全速
变频器工作原理是什么
变频器工作原理是什么变频器，又称为变频调速器，是一种用于调节电动机转速的电子设备。
它通过改变输入电压的频率，从而控制电动机的转速，实现对设备的调速控制。
那么，变频器的工作原理究竟是什么呢？接下来，我们将从电压、频率和控制原理三个方面来详细介绍变频器的工作原理。
首先，我们来看电压。
在传统的交流电动机中，电压的大小直接决定了电动机的转速。
当电压增大时，电动机的转速也会相应增加；反之，电压减小则电动机的转速也会减小。
而变频器通过改变输入电压的大小，从而实现对电动机转速的控制。
它能够将输入的固定电压转换成可调节的电压输出，从而实现对电动机的精确控制。
其次，我们来看频率。
在电力系统中，电压和频率是相互关联的。
一般情况下，电压的频率是固定的，例如50Hz。
而变频器则可以通过改变输入电压的频率，从而控制电动机的转速。
它能够将固定频率的交流电源转换成可调节的频率输出，实现对电动机的精确调速。
最后，我们来看控制原理。
变频器通过内部的控制电路，实现对输入电压的调节和频率的变换。
控制电路能够根据外部输入的控制信号，对输出电压和频率进行精确的调节，从而实现对电动机的精确控制。
同时，变频器还可以通过内部的保护电路，对电动机进行多种保护，确保设备的安全运行。
综上所述，变频器的工作原理主要包括电压、频率和控制原理。
通过改变输入电压的大小和频率，以及内部的控制电路，变频器能够实现对电动机的精确调速控制，从而满足不同设备对转速的需求。
在工业生产中，变频器已经成为不可或缺的设备，它不仅提高了设备的运行效率，还降低了能耗和维护成本，为生产企业带来了巨大的经济效益。
因此，深入了解变频器的工作原理，对于工程技术人员来说是非常重要的。
变频调速的基本原理
变频器多段速度控制1．变频调速的原理异步电机的转速n可以表示为式中，n2为同步转速，Δn1为转差损失的转速，p为磁极对数，s为转差率，f为电源的频率。
可见，改变电源频率就可以改变同步转速和电机转速。
频率的下降会导致磁通的增加，造成磁路饱和，励磁电流增加，功率因数下降，铁心和线圈过热。
显然这是不允许的。
为此，要在降频的同时还要降压。
这就要求频率与电压协调控制。
此外，在许多场合，为了保持在调速时，电动机产生最大转矩不变，亦需要维持磁通不变，这亦由频率和电压协调控制来实现，故称为可变频率可变电压调速（VVVF），简称变频调速。
实现变频调速的装置称为变频器。
变频器一般由整流器、滤波器、驱动电路、保护电路以及控制器（MCU／DSP）等部分组成。
首先将单相或三相交流电源通过整流器并经电容滤波后，形成幅值基本固定的直流电压加在逆变器上，利用逆变器功率元件的通断控制，使逆变器输出端获得一定形状的矩形脉冲波形。
在这里，通过改变矩形脉冲的宽度控制其电压幅值；通过改变调制周期控制其输出频率，从而在逆变器上同时进行输出电压和频率的控制，而满足变频调速对U/f协调控制的要求。
PWM的优点是能消除或抑制低次谐波，使负载电机在近似正弦波的交变电压下运行，转矩脉冲小，调速范围宽。
2．电机调速的分类按变换的环节分类（1）交-直-交变频器，则是先把工频交流通过整流器变成直流，然后再把直流变换成频率电压可调的交流，又称间接式变频器，是目前广泛应用的通用型变频器。
（2）可分为交-交变频器，即将工频交流直接变换成频率电压可调的交流，又称直接式变频器按直流电源性质分类（1）电压型变频器电压型变频器特点是中间直流环节的储能元件采用大电容，负载的无功功率将由它来缓冲，直流电压比较平稳，直流电源内阻较小，相当于电压源，故称电压型变频器，常选用于负载电压变化较大的场合。
（2）电流型变频器电流型变频器特点是中间直流环节采用大电感作为储能环节，缓冲无功功率，即扼制电流的变化，使电压接近正弦波，由于该直流内阻较大，故称电流源型变频器（电流型）。
变频器的调速原理
变频器的调速原理
变频器的调速原理是指利用变频器对电机进行频率和电压的调节，从而实现对电机转速的精确控制。
其工作原理主要包括以下几个方面：
1. 输入电源调整：变频器通过检测输入电源的电压和频率，并将其转化为所需的电压和频率信号。
这些信号经过变频器内部的电路处理后，输出给电机供电。
2. 电压调整：变频器可以根据控制信号的输入调节输出给电机的电压。
通过改变电压的大小，可以控制电机输出的功率和转速。
例如，降低电压可以降低电机的转速，提高电压则可以提高电机的转速。
3. 频率调整：变频器还可以根据控制信号的输入调节输出给电机的频率。
通过改变频率的大小，可以改变电机的转速。
一般来说，提高频率会使电机加速，降低频率则会使电机减速或者反向运转。
4. 控制回路：变频器内部有一个控制回路，用于实时监测电机的转速。
通过与预设的转速进行比较，控制回路可以计算出调整电机电压和频率的偏差，并输出相应的校正信号，实现对转速的闭环控制。
变频器的调速原理通过以上几个方面的控制，可以精确地调节电机的转速，适应不同工况和需求。
这种调速方式具有灵活性
高、能耗低、运行平稳等优点，已广泛应用于各个领域的电机控制系统中。
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变频器调速基本原理
变频器调速基本原理 1、变频器概述。
变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控
制装置。
它的主电路都采用交—直—交电路。
JP6C-T9/J9 系列低压通用变频器工作电压为：380～690V，功率为0.75～800kW，工作频率为0～400Hz；
JP6C-YZ 系列中压通用变频器工作电压为：1140～2300V，功率为37～1000kW，工作频率为0～400Hz；JCS 系列高压变频器工作电压为：3KV / 6KV / 10KV，功率为280～20000kW，工作频率为0～60Hz；
2、变频原理。
从理论上我们可知，电机的转速N 与供电频率f 有以下关系：
)1(*60sP
fN
其中： p ——电机极数 S——转差率
由式(1)可知，转速n 与频率f 成正比，如果不改变电动机的极数，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。
3、节能调速原理
一般使用的风机、水泵类它们额定风量、水量都超过实际需要，又因工艺的需要，往往运行中要改变风量、水量，而目前多数采用档板或阀门来调节的，虽然方法简单，但实质是人为增加阻力的办法。
因此浪费大量电能，属不经济的调节方式。
从流体力学原理可知，风机的风量、水泵的流量与电机转速及电机功率的关系如下：当风机转速下降时，电动机的功率迅速降低，例风量下降到80％，转速亦下降到80％时，则轴功率下降到额定的51％，若风量下降到50％，轴功率将下降到额定的13％，其节电潜力非常大，并有下述曲线、阴影部分表示采用变频器调速方式的节电效果，其节电可达30-40％效果十分明显。
对不同使用频率时的节电率N%可查表。
上述原理也基本适用水泵，可见采用变频调速控制实现节电是有效的、惟一的途径。
变频调速特点是效率高，无附加转差损耗，调速范围大、精度高、无级的。
容易实现协调控制和闭环控制，可利用原有异步电动机对旧设备进行技术改造，它既保留了原有电动机，具有改造简单，可靠、耐用，维护方便的优点，即能达到节电的显著效果，又能恒压力的工艺需求，还能减小机械磨损。
因此，可理论上认为风机、水泵采用交流调速来实现较大幅度的节能（可达20-50％）是种较
为理想而实用的方法。
通过流体力学的基本定律可知：风机、泵类设备均属平方转矩负载，其转速n 与流量Q，压力H以及轴功率P 具有如下关系：Q∝n ，H∝ n2 ，P∝ n3 ；即，流量与转速成正比，压力与转速的平方成正比，轴功率与转速的立方成正比。
4、变频器中PWM 和PAM 的波形调制不同点是什么？
PWM 是英文Pulse Width Modulation(脉冲宽度调制)缩写，按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度，以调节输出量和波形的一种调值方式。
可获得按正弦包络电压波形输出值调制方式。
PAM 是英文Pulse Amplitude Modulation(脉冲幅度调制)缩写，是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度，以调节输出量值和波形的一种调制方式。
可获得按一个方波宽窄可变电压波形输出值调制方式。
5、变频器电压型与电流型不同点。
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。
6、变频器的电压与电流成比例的改变原因。
异步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的，在额定频率下，如果电压一定而只降低频率，那么磁通就过大，磁回路饱和，严重时将烧毁电机。
因此，频率与电压要成比例地改变，即改变频率的同时控制变频器输出电压，使电动机的磁通保持一定，避免弱磁和磁饱和现象的产生。
这种控制方式多用于风机、泵类节能型变频器。
7、电动机使用工频电源驱动时，电压下降则电流增加;对于变频器驱动，如果频率下降时电压也下降，那么电流是否增加？频率下降(低速)时,如果输出相同的功率,则电流增加,但在转矩一定的条件下,电流几乎不变。
8、采用变频器运转时，电机的起动电流、起动转矩分析。
采用变频器运转，随着电机的加速相应提高频率和电压，起动电流被限制在150%额定电流以下(根据机种不同，为125%～200%)。
用工频电源直接起动时，起动电流为6～7 倍，因此，将产生机械电气上的冲击。
采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长)。
起动电流为额定电流的1.2～1.5 倍，起动转矩为70%～120%额定转矩；对于带有转矩自动增强功能的变频器，起动转矩为100%以上，可以带全负载起动。
9、V/f 模式的意思。
频率下降时电压V 也成比例下降，这个问题已在回答4 说明。
V 与f 的比例关系是考虑了电机特性而预先决定的，通常在控制器的存储装置(ROM)中存有几种特性，可以用开关或标度盘进行选择。
10、按比例地改V 和
f 时，电机的转矩变化情况。
频率下降时完全成比例地降低电压，那么由于交流阻抗变小而直流电阻不变，将造成在低速下产生地转矩有减小的倾向。
因此，在低频时给定V/f,要使输出电压提高一些,以便获得一定地起动转矩,这种补偿称增强起动。
可以采用各种方法实现,有自动进行的方法、选择V/f 模式或调整电位器等方法。
11、闭环、开环的意义。
给所使用的电机装置设速度检出器(PG)，将实际转速反馈给控制装置进行控制的，称为“闭环”，不用PG 运转的就叫做“开环”。
通用变频器多为开环方式，也有的机种利用选件可进行PG 反馈。
12、实际转速对于给定速度有偏差时处理方法。
开环时，变频器即使输出给定频率，电机在带负载运行时，电机的转速在额定转差率的范围内(1%～5%)变动。
对于要求调速精度比较高，即使负载变动也要求在近于给定速度下运转的场合，可采用具有PG 反馈功能的变频器(选用件)。
13、失速防止功能如果给定的加速时间过短，变频器的输出频率变化远远超过转速(电角频率)的变化，变频器将因流过过电流而跳闸，运转停止，这就叫作失速。
为了防止失速使电机继续运转，就要检出电流的大小进行频率控制。
当加速电流过大时适当放慢加速速率。
减速时也是如此。
两者结合起来就是失速功能。
变频调速简单的说就是改变频率和电压进行调速。
将交流电通过整流变成直流，将直流通过晶闸管的频繁关断，使之形成的矩形波近似成交流正弦波。
晶闸管的频繁关断的频率决定了输出交流电的频率。
通过改变频率进而控制速度变化，这就是交直交变频。
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”。
该设备首先要把三相或单相交流电变换为直流电（DC）。
然后再把直流电（DC）变换为三相或单相交流电（AC）。
变频器同时改变输出频率与电压，也就是改变了电机运行曲线上的n0，使电机运行曲线平行下移。
因此变频器可以使电机以较小的启动电流，获得较大的启动转矩，即变频器可以启动重载负荷。
变频器具有调压、调频、稳压、调速等基本功能，应用了现代的科学技术，价格昂贵但性能良好，内部结构复杂但使用简单，所以不只是用于启动电动机，而是广泛的应用到各个领域，各种各样的功率、各种各样的外形、各种各样的体积、各种各样的用途等都有。
随着技术的发展，成本的降低，变频器一定还会得到更广泛的应用。