变频器主要元件
变频器的基本组成与工作原理简介
变频器的基本组成与工作原理简介变频器（Inverter）是一种电力电子设备，用于调节电源频率并将直流电源转换为交流电源。
它在各个领域广泛应用，如工业生产、交通运输和家庭电器等。
本文将介绍变频器的基本组成和工作原理。
一、基本组成1. 整流器：变频器的第一部分是整流器，用于将交流电源转换为直流电源。
整流器通常由整流桥和滤波电路组成，整流桥使用四个或六个二极管来将输入的交流电转换为直流电，并通过滤波电路去除电流中的脉动。
2. 逆变器：逆变器是变频器的核心组成部分，用于将直流电源转换为交流电源。
逆变器通常由IGBT（绝缘栅双极性晶体管）或MOSFET （金属氧化物半导体场效应晶体管）等开关元件控制。
逆变器通过高频脉冲宽度调制（PWM）技术，将直流电源转换为可调节频率和电压的交流电源。
3. 控制电路：控制电路是变频器的智能控制中心，负责监测和调节逆变器的工作状态。
控制电路通常使用微处理器或DSP（数字信号处理器），可以根据实时反馈信号调整逆变器的输出频率和电压。
4. 过载保护：为了保护变频器和被控制设备，变频器还配备了过载保护功能。
当负载过大或电流异常时，变频器会自动切断电源，以避免设备损坏或事故发生。
二、工作原理变频器的工作原理可以分为三个主要阶段：整流、逆变和调节。
首先，在整流阶段，交流电源通过整流器转换为直流电源。
整流器将输入的交流电通过整流桥和滤波电路转换为平稳的直流电，供给逆变器使用。
然后，在逆变阶段，逆变器将直流电源转换为可调频率和电压的交流电源。
逆变器中的开关元件根据控制电路的指令，以高频脉冲的方式控制电流的通断，从而形成模拟正弦波的输出信号。
通过调整开关元件的通断时间和脉冲宽度，逆变器可以产生不同频率和电压的交流电源。
最后，在调节阶段，控制电路对逆变器的输出进行实时监测和调节。
根据输入的指令和反馈信号，控制电路可以自动调整逆变器的输出频率和电压，以满足不同的工作需求。
总结：变频器是电力电子设备中一种常见的装置，可将直流电源转换为可调节频率和电压的交流电源。
变频器基本组成和原理
变频器基本组成和原理变频器，也称为变频电源，是一种将固定频率的电源输入转换为可调频率、可调电压的电源输出的电器设备。
其基本组成包括整流器、中间电路、逆变器和控制器等部分。
1.整流器：整流器是变频器的输入部分，用于将交流电源转换为直流电源。
常见的整流器包括单相整流桥和三相整流桥。
整流器可以通过控制开关元件的导通和截止来调节输出电压大小。
2.中间电路：中间电路是变频器的储能元件，用于平滑整流器输出的直流电压。
常见的中间电路元件有电容和电感等。
电容可以储存电荷并提供电流平滑，而电感则可以储存电能。
3.逆变器：逆变器是变频器的核心部分，用于将中间电路的直流电压转换为可调的交流电压输出。
逆变器通过控制开关元件的开关频率和开关比例来调节输出电压的频率和幅值。
常见的逆变器拓扑有单相全桥逆变器、三相桥臂逆变器等。
4.控制器：控制器是变频器的智能部分，用于对整个变频器系统进行控制。
控制器通过采集反馈信号和计算实时数据来调节变频器的输出参数，如频率、电压和电流等。
控制器可以采用单片机、DSP或FPGA等智能芯片来实现。
变频器的工作原理如下所示：1.输入电源经过整流器转换为直流电源，并经过中间电路进行储能。
2.控制器根据设定参数采集反馈信号，通过计算实时数据得出输出参数的控制值。
3.控制器控制逆变器中的开关元件，根据设定的控制值来调节开关频率和开关比例。
4.逆变器将储存在中间电路中的直流电压转换为可调的交流电压输出。
5.交流电压经过输出滤波器进行滤波，减小谐波和噪声等干扰。
6.最终输出的交流电压根据设定参数调节频率和电压大小，可以用于驱动各种负载，如电动机、压缩机、水泵等。
总结起来，变频器通过以可调频率的交流电源驱动电动机等负载设备，可以实现电机的无级调速，提高能源利用率和控制精度。
其基本组成包括整流器、中间电路、逆变器和控制器等部分，通过控制器对逆变器的开关元件进行控制来实现输出电压的调节。
变频器的部件组成和功能
变频器的部件组成和功能变频器是一种电力调节设备，它可以将交流电源转换为可调节的交流电源，从而实现对电机的调速控制。
变频器由多个部件组成，每个部件都有其独特的功能，下面我们来详细了解一下变频器的部件组成和功能。
1. 整流器整流器是变频器的第一个部件，它的主要功能是将交流电源转换为直流电源。
整流器通常由多个二极管组成，这些二极管可以将交流电源的正半周或负半周转换为直流电源。
整流器的输出电压通常为1.4倍的交流电源电压。
2. 滤波器滤波器是变频器的第二个部件，它的主要功能是将整流器输出的直流电源进行滤波，去除其中的脉动成分，从而得到平滑的直流电源。
滤波器通常由电容器和电感器组成，这些元件可以将直流电源中的脉动成分滤除，从而得到平滑的直流电源。
3. 逆变器逆变器是变频器的核心部件，它的主要功能是将直流电源转换为可调节的交流电源。
逆变器通常由多个晶体管组成，这些晶体管可以将直流电源转换为可调节的交流电源。
逆变器的输出电压和频率可以通过调节晶体管的开关时间和频率来实现。
4. 控制电路控制电路是变频器的控制部件，它的主要功能是控制逆变器的输出电压和频率。
控制电路通常由微处理器和控制电路组成，这些元件可以根据用户的需求来控制逆变器的输出电压和频率。
控制电路还可以实现对电机的保护和故障诊断等功能。
5. 电源电路电源电路是变频器的供电部件，它的主要功能是为整个变频器提供电源。
电源电路通常由变压器、整流器和滤波器组成，这些元件可以将交流电源转换为变频器所需的直流电源。
电源电路还可以实现对变频器的过压、欠压和短路等故障的保护。
6. 散热器散热器是变频器的散热部件，它的主要功能是散热逆变器中产生的热量。
散热器通常由散热片和风扇组成，这些元件可以将逆变器中产生的热量散发出去，从而保证变频器的正常工作。
7. 显示器显示器是变频器的显示部件，它的主要功能是显示变频器的工作状态和参数。
显示器通常由液晶显示屏和控制电路组成，这些元件可以显示变频器的输出电压、输出频率、电流、功率等参数，以及变频器的故障信息和保护状态等信息。
变频器主要元件
风扇
• 用途：
在电路中起到一个强迫风 冷散热的作用。变频器在 运行过程中，各种情况都 会引起内部过热，为了防 止内部元器件因过热而损 耗，采用风扇帮助变频器 有效散热，以使变频器内 部畅通，以达到良好工作 的目的。
• 技术参数：
噪音、转速、风量、风压。
• 型号识别：
目前我司常用的风扇有5015、 6025、6C380HB、200FZY8-S,电压等级分为直流 24V交流380V与220V。
整流桥
• 用途：用在整流回路 中，将输入的三相交 流电变为直流电。
• 技术参数：静态功耗、 耐压范围、击穿电压、 电流放大倍数、温度、 标称值。
• 型号识别：
目前我公司使用的整流桥有MDS100-16、 MDS200-16、SEMIX341D16S。以 MDS200-16为例， MDS表示厂家的代号； 200表示额定电流为200A； 16表示耐压强 度为1600V。
交流接触器
• 用途：
与充电电阻并联在主回 路中，在电路中连接强 电回路，未上电前其常 闭触点闭合，经CPU传 输信号后吸合，同时所 有常开触点闭合，常闭 触点断开。
• 技术参数：
吸合电压、释放电压、直流电阻、线圈电 压、触电电流和触电温升。
• 型号识别：
目前我司使用的交流接触器有32A/380V、 40A/50A/65A/95A/115A/150A/等，以 LC1D32为例：LC1表示施耐德厂家，D表 示XX，32表示其每个线圈的额定电流。
PCB板
• PCB（Printing Circuit Board ）
即印刷电路板，是供电子组件安 插有线路的基板。通过印数方 式将镀铜的基板印刷上防腐蚀 纤维组成，因此具有独特的机 械强度。常用的PCB板是由环 氧树脂和玻璃纤维组成，有单 面板、双面板和多层板。本公 司所用PCB板功能可分为主控 制板、电源板和驱动板、键盘 板等。
变频器工作原理
变频器工作原理变频器是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源，变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、再次整流（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。
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。
频率能够在电机的外面调节后再供给电机，这样电机的旋转速度就可以被自由的控制。
因此，以控制频率为目的的变频器，是做为电机调速设备的优选设备。
一、变频器基础1: VVVF变频是Variable V oltage and Variable Frequency 的缩写，意为改变电压和改变频率，也就是人们所说的变压变频。
2: CVCF变频是Constant V oltage and Constant Frequency 的缩写，意为恒电压、恒频率，也就是人们所说的恒压恒频。
我们使用的电源分为交流电源和直流电源，一般的直流电源大多是由交流电源通过变压器变压，整流滤波后得到的。
交流电源在人们使用电源中占总使用电源的95％左右。
通常，把电压和频率固定不变的工频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，变频器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），通常我所说的逆变器。
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改变频率和电压是最优的电机控制方法，如果仅改变频率，电机将被烧坏。
特别是当频率降低时，该问题就非常突出。
为了防止电机烧毁事故的发生，变频器在改变频率的同时必须要同时改变电压。
变频器基本结构和主要功能
4.1.3 变频器控制电路的基本组成和控制功能 （6）优化PWM控制 优化 控制 •特点：优化 特点： 特点 优化PWM所追求的则是实现电流谐波畸变 所追求的则是实现电流谐波畸变 率（THD）最小，电压利用率最高，效率最优，及 ）最小，电压利用率最高，效率最优， 转矩脉动最小以及其它特定优化目标。 转矩脉动最小以及其它特定优化目标。 其中应用广泛的马鞍形波与三角波比较法也就 是谐波注入PWM方式 方式(HIPWM)，其原理是在正弦波 是谐波注入 方式 ， 中加入一定比例的三次谐波， 中加入一定比例的三次谐波，调制信号便呈现出马 鞍形，而且幅值明显降低， 鞍形，而且幅值明显降低，于是在调制信号的幅值 不超过载波幅值的情况下， 不超过载波幅值的情况下，可以使基波幅值超过三 角波幅值，提高了直流电压利用率。 角波幅值，提高了直流电压利用率。
4.1.1 通用变频器的基本结构原理
图3-1 通用变频器的基本结构原理框图
4.1.1 通用变频器的基本结构
图3-2通用变频器的主电路电路原理 通用变频器的主电路电路原理
图3-3a 高性能矢量控制电压 型通用变频器硬件结构
3.1.1 通用变频器的基本结构原理
图3-3b 通用变频器硬件结构
4.1.2 通用变频器主电路的基本功能、组成和形式 1. 基本功能
4.1.2 通用变频器主电路的基本功能、组成和形式 2. 基本组成
（1）整流电路 ） 组成： 组成 ： VD1~VD6。 功能 ： 将工频交流电整流为脉动直流 。 功能： 当电源线电压为380V时， 整流器件的最大反向电压 电 。 当电源线电压为 时 一般为1000V，最大整流电流为通用变频器额定电流的2 一般为 ， 最大整流电流为通用变频器额定电流的 倍。 （2）滤波电路 ） 组成： 功能： 组成：C1、C2、R1、R2。功能：将脉动直流电变为较平滑 的直流电。原理：电容滤波原理、电阻分压原理。 的直流电。原理：电容滤波原理、电阻分压原理。
变频器组成结构
变频器组成结构变频器是一种用于改变电机转速和控制电机运行的装置。
它通过变换电源频率和电压，以实现对电机的调速和保护。
变频器由多个组件组成，包括整流器、滤波器、逆变器、控制电路以及保护和监控装置。
1. 整流器整流器是变频器的第一个组成部分，主要用于将交流电源的电流转换为直流电流。
这一过程通常通过整流桥电路实现，其中包括多个二极管或可控硅元件。
整流器的作用是将输入电压稳定在一个合适的水平，并为后续的电路提供直流供电。
2. 滤波器滤波器位于整流器之后，用于过滤掉直流电源中的脉动成分。
这些脉动成分可能会对后续的逆变器和控制电路产生干扰。
滤波器通常采用电感和电容组成的结构，可以消除电源中的高频噪声，使输出电压更加稳定。
3. 逆变器逆变器是变频器的核心部分，负责将直流电源转换为可变频率和可变电压的交流电源。
这一步骤通常通过PWM（脉宽调制）技术来实现，通过控制开关元件的导通和断开时间，来调整输出电压和频率。
逆变器还可以根据控制信号调整电机的转速和扭矩，实现对电机的精确控制。
4. 控制电路控制电路是变频器的灵魂，它接收并处理来自用户的输入信号，通过PWM控制逆变器和电机的运行状态。
控制电路通常包括微处理器和各种传感器，用于检测电机的转速、温度和工作状态，从而实现对电机的精确控制和保护。
5. 保护和监控装置保护和监控装置是变频器中不可或缺的组成部分，它可以监测电机的运行状态，并在发生故障或异常时采取相应的保护措施。
保护和监控装置通常包括过流保护、过压保护、欠压保护、过载保护等功能，以确保电机和变频器的安全运行。
在实际应用中，变频器还可以根据具体需求添加其他辅助电路和功能模块，如电磁兼容滤波器、电容补偿装置、数字通信接口等。
这些组成部分的结合和协调，使得变频器能够在工业和家庭领域广泛应用，实现对电机转速和运行状态的精确控制。
变频器元器件-IGBT
变频器应用之元器件随着电子技术的告诉发展，目前变频器行业应用的主要功率器件有IGBT单管、IGBT模块、PIM模块、IPM模块四种。
1、IGBT单管：IGBT，封装较模块小，电流通常在100A以下，通常用于小功率场合，在功率较大的场合使用IGBT单个单元模块，单个封装，使用更加灵活，散热好，维修成本低、方便；由于是单个封装在变频器等逆变场合对驱动电路要求较高，若驱动技术不过关，则不稳定性概率增加，常见有TO247 等封装,变频器行业应用英飞凌比较多；2、IGBT单模块：是IGBT单管的放大版，以陶瓷作为基板，一般应用于功率较大的场合，通常在15KW以上，最大功率目前可以做到1MW，大功率变频器基本上都是应用IGBT单个模块，成本高；3、IGBT集成模块：模块化封装就是将多个IGBT集成封装在一起，集体封装能够使整体结构设计变得更为简单，可以降低对驱动电路要求；不过集体封装对封装技术和散热等方面要求也随之增加，同时维修成本也增加，一般在功率较大的场合很少使用集体封装模块，变频器行业集体封装最大在15KW以内；4、PIM模块：集成整流桥+制动单元（PFC）+三相逆变（IGBT桥），在IGBT模块基础上加入整流和制动部分，通常情况电路结构和IGBT 集成模块区别不大，材料也比较便宜，同时集整流和逆变两大主要功率部分于一体，封装比IGBT集成模块要求更高，一般主流变频器很少使用；5、IPM模块：集成门级驱动及众多保护功能（过热保护，过压，过流，欠压保护等）的IGBT模块，80年代初发展起来，属于第三代电子技术器件，机构紧凑，价格低，可以简化整体电路，目前通常有六合一、七合一封装两种，维修方便，但成本也高，坏一处则换整个模块，目前IPM模块在性能稳定性和工作可靠性方面做得并不是很好，主要原因就是集成东西越多，故障率越高，目前变频器行业只在7.5KW以下使用较多。
综述：各厂家在选用器材各有考量，要实现变频功能，各部功能缺一不可，集成无非就是将原有电路中的一部分集中封装于一个电子器件当中，达到简化外部PCB板件（PCB板是直接与环境接触）电路的目的，从而降低故障概率，但是同时集体封装也增加了对封装的要求，增加了集成模块发生故障的概率。
变频器工作原理与结构图文详解—变频器的功能作用分析
变频器工作原理与结构图文详解—变频器的功能作用分析变频器变频器（Variable-frequency Drive，VFD）是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。
变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。
变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，另外，变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等。
随着工业自动化程度的不断提高，变频器也得到了非常广泛的应用。
变频器基本组成变频器通常分为4部分：整流单元、高容量电容、逆变器和控制器。
整流单元：将工作频率固定的交流电转换为直流电。
高容量电容：存储转换后的电能。
逆变器：由大功率开关晶体管阵列组成电子开关，将直流电转化成不同频率、宽度、幅度的方波。
控制器：按设定的程序工作，控制输出方波的幅度与脉宽，使叠加为近似正弦波的交流电，驱动交流电动机。
变频器的结构与原理图解变频器的发展也同样要经历一个徐徐渐进的过程，最初的变频器并不是采用这种交直交：交流变直流而后再变交流这种拓扑，而是直接交交，无中间直流环节。
这种变频器叫交交变频器，目前这种变频器在超大功率、低速调速有应用。
其输出频率范围为：0-17（1/2－1/3 输入电压频率），所以不能满足许多应用的要求，而且当时没有IGBT，只有SCR，所以应用范围有限。
变频器其工作原理是将三相工频电源经过几组相控开关控制直接产生所需要变压变频电源，其优点是效率高，能量可以方便返回电网，其最大的缺点输出的最高频率必须小于输入电源频率1/3或1/2，否则输出波形太差，电机产生抖动，不能工作。
故交交变频器至今局限低转速调速场合，因而大大限制了它的使用范围。
变频器电路结构框架图矩阵式变频器是一种交交直接变频器，由9个直接接于三相输入和输出之间的开关阵组成。
变频器中常用的电力电子器件
能力目标： 1、能够使用万用表判别常用电力电子器件的好坏。 2、能够使用万用表区分常用电力电子器件的极性。 3、能够对常用电力电子器件的触发能力进行检测。 4、能够使用常用的电力电子器件设计简单电路。
2.1 晶闸管SCR
电力电子器件是变频器主电路的核心元件，实现电能变 换与控制的半导体器件。电力电子器件的特点主要有：① 能承受的电压高，允许通过的电流大；②通常工作在开关 状态；③功耗大、温度高，一般需要安装散热片；④所处 理的电功率大，工作时需要驱动电路提供足够的控制信号 。
由于晶闸管的过载能力差，在实际应用时额定电流一般取1.5～2倍的安 全裕量，即
IT(AV)=(1.5～2)IT/1.57
(2-2)
式中：IT为正弦半波电流的有效值。
3．通态平均电压UT(AV)
当晶闸管中流过额定电流并达到稳定的额定结温时，阳极与阴极之
间电压的平均值，称为通态平均电压。当额定电流大小相同而通态平
一般应按工作电路中可承受到的最大瞬 时值电压UTM的2～3倍来选择晶闸管的额定 电压 ，即
UTN=(2～3)UTM
(2-1)
图2-5晶闸管的阳极伏安特性曲线
2.1 晶ห้องสมุดไป่ตู้管SCR——SCR的参数
2．额定电流IT(AV)
晶闸管的额定电流也称为额定通态平均电流，即在环境温度为40℃和 规定的冷却条件下，晶闸管在导通角不小于170°的电阻性负载电路中 ，当不超过额定结温且稳定时，所允许通过的工频正弦半波电流的平 均值。将该电流按晶闸管标准电流系列取值，称为该晶闸管的额定电 流。
2.1.3 SCR的参数
1．额定电压UTN
由图2-5所示晶闸管的阳极伏安特性曲线 可见，当门极开路，器件处于额定结温时 ，根据所测定的正向转折电压UB0和反向击 穿电压UR0，由制造厂家规定减去某一数值( 通常为100V)，分别得到正向不可重复峰值 电压UDSM和反向不可重复峰值电压URSM， 再各乘以0.9，即得正向断态重复峰值电压 UDRM和反向阻断重复峰值电压URRM。将 UDRM和URRM中较小的那个值取整后作为该 晶闸管的额定电压值。
变频器 芯片
变频器芯片变频器芯片是一种用于变频器的关键元件，它能够将直流电能转换为交流电能，实现电机的调速控制。
本篇文章将从变频器芯片的工作原理、分类、应用领域以及市场前景等方面进行详细介绍。
一、变频器芯片的工作原理变频器芯片是通过采用大规模集成电路技术，将功耗电子器件、控制电路和信号处理电路集成在一起，从而实现对电机的调速控制。
其基本原理是将直流电通过一系列的电子元器件，如晶闸管、IGBT等，经过适当的控制和调制电路，转换为频率可调的交流电。
变频器芯片通常由控制单元、功率电路和信号处理单元组成。
控制单元负责采集输入信号、进行计算和控制输出电压和频率，功率电路负责将直流电转换为交流电，信号处理单元则负责对输入信号进行滤波和处理。
二、变频器芯片的分类根据功率等级的不同，变频器芯片可以分为低功率和高功率两种类型。
低功率变频器芯片通常用于家电、工控和电动工具等领域，功率范围一般在几百瓦到几千瓦之间。
而高功率变频器芯片则主要应用于工业领域，例如电机驱动、机械制造、电力传动等，功率范围可以达到数十千瓦甚至数百千瓦。
三、变频器芯片的应用领域变频器芯片广泛应用于各个领域，如工业自动化、航空航天、交通运输、农业农机、家电电机等。
在工业自动化领域，变频器芯片能够实现对电机的精确调速控制，提高生产效率和质量。
在航空航天领域，变频器芯片应用于飞机的发动机控制和动力传动系统中，提高了飞行效率和安全性。
在交通运输领域，变频器芯片应用于电动汽车的驱动系统，实现了能源高效利用和环境保护。
在农业农机领域，变频器芯片应用于农机的动力控制，提高了农业生产的效益和可持续发展。
在家电电机领域，变频器芯片应用于空调、洗衣机、冰箱等家电产品，提高了产品的节能环保性能。
四、变频器芯片的市场前景随着工业自动化和智能化的发展，对于高效能耗和节能环保的需求越来越高。
而变频器芯片作为电机驱动控制的核心部件，具有功耗低、控制精度高、输出稳定等优势，在上述领域有着广阔的市场需求。
变频器电路板元器件详解
变频器电路板元器件详解变频器电路板是变频器的核心组成部分，负责控制和调节变频器的运行。
本文将详细介绍变频器电路板上的各种元器件，包括电阻、电容、电感、二极管、三极管、IGBT、光耦和晶振等。
一、电阻电阻是电路板中常用的元件，用于限制电流。
在变频器电路板中，电阻的符号用字母R表示。
根据阻值特性，电阻可分为固定电阻、可调电阻和特种电阻。
根据材料，电阻可分为碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻、无感电阻和薄膜电阻等。
根据安装方式，电阻可分为插件电阻和贴片电阻。
根据功能，电阻可分为负载电阻、采样电阻、分流电阻和保护电阻等。
二、电容电容是一种储能元件，具有隔直通交的功能。
在变频器电路板中，电容主要用于滤波、耦合和谐振等。
根据用途，电容可分为振荡电容、校正电容、显像管偏转电容、阻流电容、滤波电容、隔离电容和被偿电容等。
三、电感电感是一种将电能转化为磁能并存储起来的元件。
在变频器电路板中，电感主要用于滤波、耦合和抗干扰等。
根据用途，电感可分为振荡电感、校正电感、显像管偏转电感、阻流电感和滤波电感等。
四、二极管二极管是一种具有单向导电性的电子元件。
在变频器电路板中，二极管主要用于整流和续流等。
当给予正向电压时，二极管导通；当给予反向电压时，二极管截止。
五、三极管三极管是一种电流控制元件，具有放大信号的功能。
在变频器电路板中，三极管主要用于信号放大和处理等。
根据材质，三极管可分为硅管和锗管；根据结构，三极管可分为NPN和PNP型；根据功能，三极管可分为开关管、功率管、达林顿管和光敏管等；根据功率可分为小功率管、中功率管和大功率管；根据工作频率可分为低频管、高频管和超频管；根据结构工艺可分为合金管和平面管；根据安装方式可分为插件三极管和贴片三极管。
六、IGBTIGBT是一种电压控制元件，具有开关速度快和功耗低的特点。
在变频器电路板中，IGBT主要用于高压和大电流的控制。
IGBT是由BJT（双极型三极管）和MOS（绝缘栅型场效应管）组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件。
西门子罗宾康变频器的硬件组成
工控机
工控机插槽的名称及位置
用户I/O模块（WAGO）
用户I/O模块（WAGO）
用户I/O模块将所有的用户输入信号转 换成数字量传给工控机，或将工控机输出的 数字量转换成相应的模拟或数字信号输出给 用户。用户I/O模块与工控机之间通过 Modbus总线通信。
用户I/O模块由多个部分组成,包括2路 模拟量输入、4路模拟量输出、7点数字量输 入、8点数字量输出。
输入电流互感器
用于测量电压回路 用于测量电压回路 接继电保护回路以及检测回路
TBLW1
变压器部分风机
冷却移相变压器
输入移相变压器的作用1
输入移相变压器的符号是T1， 它是一种特殊的变压器，原边只有一 个绕组，通常为星型连接，副边有18 个绕组，为延边三角形连接。通过控 制线圈匝数和延边长度使各副边绕组 输出线电压相等但拥有一定的相位差， 副边绕组线电压输出为630VAC。
开关电源 电压 WPS 24
HESPS+ 15
用途
Wago各模块工作电源、Wago DI点电源、工控机散热风机电 源、就地急停固态继电器电源 霍尔传感器工作正电源
HESPS- - 15
霍尔传感器工作负电源
CPS
±5,±12 工控机工作电源
开关电源（WPS）
Wago各模块工作电源、Wago DI点电 源、工控机散热风机电源、就地急停固态继电 器电源。其输入220V交流电源，输出24V直 流电源。
单元部分
功率单元部分主要包括十八个功率单元和两个 单元冷却风机，功率单元部分如下图 。
每个功率单元对经过变压器降压的输入电进行 三相整流，再经过大容量电解电容滤波后，通 过 IGBT 逆变后得到频率和幅值均可变的单相 正谐波交流电。
变频器元件介绍
有三个作用：一、过电压保护；二、耐雷击要求；三、安规测试需 要.
热敏电阻：过热保护
霍尔元件
安装在其中二相,用于检测输出电流值。选用时额定电流约 为电机额定电流的2倍左右。
充电电阻
作用是防止开机上电瞬间电容对地短路，烧坏储能电容开机前电容 二端的电压为 0V；所以在上电（开机）的瞬间电容对地为短路状态。 如果不加充电电阻在整流桥与电解电容之间，则相当于380V电源直接 对地短路，瞬间整流桥通过无穷大的电流导致整流桥炸掉。一般而言变
均压电阻：防止由于储能电容电压的不均烧坏储能电容；因为二个 电解电容不可能做成完全一致，这样每个电容上所承受的电压就可能不 同，承受电压高的发热严重（电容里面有等效串联电阻）或超过耐压值 而损坏。
C2电容
吸收电容,主要作用为吸收IGBT的过流与过压能量。
电源板
开关电源电路向操作面板、主控板、驱动电路、检测电路及风扇等 提供低压电源，开关电源提供的低压电源有：±5V、±15V 、±24V向 CPU其附属电路、控制电路、显示面板等提供电源。
变频器元件编辑
整流电路
由VD1-VD6六个整流二极管组成不可控全波整流桥。对于380V的额 定电源，一般二极管反向耐压值应选1200V，二极管的正向电流为电机 额定电流的1.414-2倍。
电容C1
吸收电容,整流电路输出是脉动的直流电压，必须加以滤波，
变压器
一种常见的电气设备，可用来把某种数值的交变电压变换为同频率 的另一数值的交变电压，也可以改变交流电的数值及变换阻抗或改变相 位。
频器的功率越大，充电电阻越小。充电电阻的选择范围一般为：10300Ω。
储能电容
又叫电解电容，在充电电路中主要作用为储能和滤波。PN端的电压 工作范围一般在 430VDC～700VDC 之间，而一般的高压电容都在 400VDC左右，为了满足耐压需要就必须是二个400VDC的电容串起来 作800VDC。容量选择≥60uf/A
变频器 工作原理详解
同时, 小于50Hz时, 由于I*R很小, 所以U/f=E/f不变时, 磁通(X)为常数. 转矩T和电流成正比. 这也就是为什么通常用变频器的过流能力来描述其过载(转矩)能力. 并称为恒转矩调速(额定电流不变-->最大转矩不变)
4极电机50Hz 1500 [r/min]
结论：电机的旋转速度同频率成比例
本文中所指的电机为感应式交流电机，在工业中所使用的大部分电机均为此类型电机。感应式交流电机（以后简称为电机）的旋转速度近似地确决于电机的极数和频率。由电机的工作原理决定电机的极数是固定不变的。由于该极数值不是一个连续的数值（为2的倍数，例如极数为2，4，6），所以一般不适和通过改变该值来调整电机的速度。
此功能增加变频器的输出电压（主要是低频时），以补偿定子电阻上电压降引起的输出转矩损失，从而改善电机的输出转矩。
$ 改善电机低速输出转矩不足的技术
使用"矢量控制"，可以使电机在低速,如(无速度传感器时)1Hz（对4极电机，其转速大约为30r/min）时的输出转矩可以达到电机在50Hz供电输出的转矩（最大约为额定转矩的150％）。
环境温度：就象不会因为检测到周围温度比较低时就增大变频器保护电流值.
海拔高度: 海拔高度增加, 对散热和绝缘性能都有影响.一般1000m以下可以不考虑. 以上每1000米降容5%就可以了.
科比变频器代理
6. 矢量控制是怎样改善电机的输出转矩能力的？
*1: 转矩提升
变频器原理及元器件作用
变频器原理及元器件作用一、变频器的主回路电压型变频器主电路包括：整流电路、中间直流电路、逆变电路三部分组，交-直-交型变频器结构。
见附图21、整流电路VD1∽VD6组成三相不可控整流桥，220V系列采用单相全波整流桥电路，380V系列采用三相桥式全波整流电路。
2、中间直流电路（1）滤波电路整流后的电压为脉动电压，必须加以滤波；滤波电容CF除滤波作用外，还在整流与逆变之间起去耦作用、消除干扰、提高功率因素，由于该大电容储存能量，在断电的短时间内电容两端存在高压电，因而要在电容充分放电后才可进行操作。
（2）限流电路由于储能电容较大，接入电源时电容两端电压为零，因而在上电瞬间滤波电容C1、C2的充电电流很大，过大的电流会损坏整流桥二极管，为保护整流桥上电瞬间将充电电阻Rs串入直流母线中以限制充电电流，当C1、C2CF充电到一定程度时由开关Ks（或晶闸管）将Rs短路。
（3）制动电路制动部分电路又叫制动斩波器，和制动电阻一起配套工作，都是变频器的选件。
变频器正常的母线电压为540V(AC 380V机型)，当电机处于发电状态时，该母线电压会超过540V，最大允许700-800V，如长期或频繁超过这个最大值将会损坏变频器，所以用制动电路和制动电阻进行能量消耗，防止母线电压过高。
制动单元的电路图如附图1，因制动电阻的发热量较大，一般变频器采用制动电阻外接的方式。
当电动机处于发电状态时，有能量回馈到变频器，致使变频器内直流母线电压值升高。
当母线电压超过一定限值时，主控板会输出一个信号，使制动模块的IGBT导通，制动电阻中有电流流过，电能转换成热能，故直流母线电压又会降低。
当主控板检测到母线电压低到一定值时，便停止信号输出，制动模块的IGBT被关断，制动过程暂停。
附图13、逆变电路逆变管V1∽V6组成逆变桥将直流电逆变成频率、幅值都可调的交流电，是变频器的核心部分。
常用逆变模块有：GTR、BJT、GTO、IGBT、IGCT等，一般都采用模块化结构有2单元、4单元、6单元二、元器件作用1、续流二极管D1∽D6，其主要作用为：（1）电机绕组为感性具有无功分量，D1∽D6为无功电流返回到直流电源提供通道（2）当电机处于制动状态时，再生电流通过D1∽D6返回直流电路。
(完整版)《变频器内部结构》
• 制动单元BV的功能是控制放电回路的工作。具体地说，当直 流回路的电压UD超过规定的限值时，VB导通，使直流回路通 过RB释放能量，降低直流电压。而当UD在正常范围内时，BV 将可靠截止，以避免不必要的能量损失。
四、主电路
• 将上述各部分电路汇总后成为主电路，如下图所示。
• 短路开关SL的作用是：限流电阻RL如长期接在电路内，会影 响直流电压UD和变频器输出电压的大小。所以，当UD增大 到一定程度时，令短路开关SL接通，把RL切出电路。SL大多 由晶闸管构成，在容量较小的变频器中，也常有接触器或继 电器的触点构成。
3、电源指示
• 电源指示灯HL除了表示电源是否接通外，还有一个十分重 要的功能，即在变频器切断电源后，表示滤波电容器CF上 的电荷是否已经释放完毕。
第六章：变频器内部结构
• （1）电容C01-C06。逆变管V1-V6每次由导通状态转换成 截止状态的过程中，集电极（C极）和发射极（E极）之间 的电压UCE将极为迅速地由近乎0V上升至直流电压值UD。 在此过程中，电压增长率是很高的，将容易导致逆变管的损 坏。C01--C06的功能便是减小V1-V6在关断时的电压增长 率
1、 全波整流电路 • 在SPWM变频器中，大多采用桥式全波整流电路。在中、
小容量的变频器中，整流器件采用不可控的整流二极管或 二极管模块，如图中的VD1-VD6所示。 • 当三相线电压为380V时，整流后的峰值电压为537V，平 均电压为515V。
整流电路 Um m Ud0
单相全波 2U 2 * 2
2、能耗电路的构成
• 能耗电路由制动电阻RB和制动单元BV构 成，如图所示。电阻能耗制动采用的方 法是在变频器直流侧加放电电阻单元组 件，将再生电能消耗在功率电阻上来实 现制动。这是一种处理再生能量的最直 接的办法，它是将再生能量通过专门的 能耗制动电路消耗在电阻上，转化为热 能
变频器的部件组成和功能
变频器的部件组成和功能一、引言变频器是一种能够将电源输入的交流电转换为可以控制电机运行的直流电的设备。
在工业自动化领域中，变频器被广泛应用于各种类型的机械设备中，如风机、泵、压缩机等。
本文将介绍变频器的部件组成和功能。
二、变频器的部件组成1.整流桥整流桥是变频器内部最基本的部件之一，其主要作用是将输入交流电转换为直流电。
整流桥通常由4个二极管组成，这些二极管会依次导通和截止，以将交流电转换为直流电。
2.滤波器滤波器是一个重要的部件，它主要用于过滤整流后产生的脉冲信号，并使其变得更加平稳。
滤波器通常由电容器和电感线圈组成。
这些元件可以有效地过滤掉高频噪声，并确保输出信号质量稳定。
3.逆变桥逆变桥是一个关键性的部件，其主要作用是将直流信号转换为交流信号。
逆变桥通常由4个开关管组成，这些开关管会依次导通和截止，以产生不同频率的交流信号。
4.控制电路控制电路是变频器中最复杂的部件之一，其主要作用是控制逆变桥中开关管的导通和截止。
控制电路通常由微处理器、模拟电路和数字信号处理器等多个组成部分构成。
5.功率放大器功率放大器是变频器中最重要的部件之一，其主要作用是将低功率的控制信号转换为高功率的驱动信号。
功率放大器通常由晶体管或MOSFET等半导体元件构成。
6.反馈回路反馈回路是变频器中一个非常重要的部件，其主要作用是监测输出电压和输出电流，并将这些信息反馈给控制电路。
通过反馈回路，控制电路可以调整逆变桥中开关管的导通和截止时间，从而实现对输出信号频率和幅度的精确控制。
三、变频器的功能1.调速功能调速功能是变频器最基本的功能之一，它可以通过改变输出信号的频率来实现对驱动设备转速的精确控制。
通过调整输出信号频率，可以实现设备在不同负载下运行时的稳定性和效率。
2.节能功能节能功能是变频器的一个重要功能，它可以通过调整设备的转速来实现节能效果。
当设备负载较轻时，变频器可以降低输出信号的频率和电压，从而降低设备的功耗。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
交流接触器
• 用途：
与充电电阻并联在主回 路中，在电路中连接强 电回路，未上电前其常 闭触点闭合，经CPU传 输信号后吸合，同时所 有常开触点闭合，常闭 触点断开。
• 技术参数： 吸合电压、释放电压、直流电阻、线圈电 压、触电电流和触电温升。 • 型号识别： 目前我司使用的交流接触器有32A/380V、 40A/50A/65A/95A/115A/150A/等，以 LC1D32为例：LC1表示施耐德厂家，D表 示XX，32表示其每个线圈的额定电流。
IGBT
• 用途：用在逆变回路 中，全称为绝缘栅双 极型晶体管，是一种 无触点的半导体开关 器件，变频器使用在 开关状态，作用是将 经整流的直流电逆变 成频率和电压可调的 交流电（PWM波形）。
• 技术参数： 静态功耗、耐压范围、击穿电压和电流、 电流放大系数、极间反向电流、输入输出 电阻、截止频率、特征频率、最大允许耗 散功率、标称值。 • 型号识别： 目前我公司使用的IGBT有25A、40A、50A、 75A、100A、150A、200A、300A、400A 等。以FS150R12KT3为例，FS表示西门子 公司；150表示额定电流为150A； 120表示 耐压等级为1200V。
变压器
• 用途：
通过其改变电压得到我 们需要的电压等级， 满足正常工作的需要。 例（风扇、接触器）
• 技术参数： 额定容量、额定电压、额定电流、容许温 升、阻抗。 • 型号识别： 我司常用的变压器按类别分有两种，一种 是开关变压器，另一种是自耦变压器。开 关变压器主要应用在PCB板上，用于线路 板上的变压；自耦变压器，主要用在主回 路当中，如：660V-380V-220V-0V是目前 用的比较多的变压器，一般用来为风扇提 供电源， 380V为输入端，220V为输出端。
• 键盘板主要起到控制变频器的作用
磁环
• 磁环与连接电缆构成 一个电感器（电缆中 的导线在磁环上饶几 圈作为电感线圈）它 是电子线路中常用的 抗干扰元件，对高频 噪声有很好的屏蔽作 用，故称为磁环。
Thank you
控制板
• 整机的核心，它发出各种指令，使变频器 有不同运行方式和保护效果。
电源板
• 为主控制板提供电源，以及为一些IC或是开关元 件提供电源。
驱动板
• 是驱动电路部分，主要就是起到驱动的作用，也 使变频器有正常的输出，一般情况下，电源板上 包含驱动部分，只有2N3以上的机器才有驱动板，
键盘板
主元件识别与作用
培训人：
整流桥
• 用途：用在整流回路 中，将输入的三相交 流电变为直流电。 • 技术参数：静态功耗、 耐压范围、击穿电压、 电流放大倍数、温度、 标称值。
• 型号识别：
目前我公司使用的整流桥有MDS100-16、 MDS200-16、SEMIX341D16S。以 MDS200-16为例， MDS表示厂家的代号； 200表示额定电流为200A； 16表示耐压强 度为1600V。
• 技术参数： 输出电压/电流和零漂。 • 型号识别： 霍尔的插头有四端， 包括±15V，OUT ， 0V，分别为稳压电源±15V，输出端和地 端，霍尔安装在交流侧时，没有方向，如 果安装在直流侧，霍尔的安装方向与电流 方向相反。一般霍尔上的标识表示额定电 流，具体选用见对应的物料清单。
保险
• 用途：
• 用途：
起到一个过热保护的作 用，正常工作条件下， 呈常开状态，当电路 过载，温度过高，或 有大电流通过时，温 度开关的膨胀系数随 之变化而动作，由常 开变为常必
• 技术参数： 导通温度、截止温度。 • 型号识别： 目前我司所用的温度开关有两种，常开和常 闭两种。
HALL
• 用途：
用在检测电路中电流， 我们用在输出回路。
பைடு நூலகம்
风扇
• 用途：
在电路中起到一个强迫风 冷散热的作用。变频器在 运行过程中，各种情况都 会引起内部过热，为了防 止内部元器件因过热而损 耗，采用风扇帮助变频器 有效散热，以使变频器内 部畅通，以达到良好工作 的目的。
• 技术参数： 噪音、转速、风量、风压。 • 型号识别： 目前我司常用的风扇有5015、 6025、6C380HB、200FZY8-S,电压等级分为直流 24V交流380V与220V。
均压电阻
• 用途：
当电容串联时，两个电 容的容量存在偏差，两 个电容两端的电压不相 等，在每个电容的两端 各并一个阻值相等的电 阻，起到一个均压作用， 一般选用水泥电阻。
• 技术参数： 额定功率和电阻值。 • 型号识别： 目前我司使用的均压电阻有40W 10KΩ、 5W 100KΩ等。
温度开关
PCB板
• PCB（Printing Circuit Board ） 即印刷电路板，是供电子组件安 插有线路的基板。通过印数方 式将镀铜的基板印刷上防腐蚀 纤维组成，因此具有独特的机 械强度。常用的PCB板是由环 氧树脂和玻璃纤维组成，有单 面板、双面板和多层板。本公 司所用PCB板功能可分为主控 制板、电源板和驱动板、键盘 板等。
又称熔断器，用在主回 路中起保护作用，防 止故障蔓延。在正常 条件下，呈导通状态， 当有大电流通过时， 保险内部迅速熔断从 而保护主电路。
• 技术参数： 额定工作电压、额定工作电流。 • 型号识别： 目前我司常用的保险有100A、150A、 200A、250A、315A、450A等，具体选用 参见对应的物料清单。
充电电阻
• 用途： 用在充电回路中，上电 瞬间主要起到一个限流 的作用，为了削弱较大 的冲击电流，通常称为 充电电阻。一般选用抗 冲击能力较强的绕线电 阻或水泥电阻。
• 技术参数： 电阻值和额定功率。 • 型号识别： 目前我司使用的充电电阻有80W/80Ω、 100W/20Ω、100W/10Ω30W/27Ω等。
电解电容
• 用途： 用在滤波回路，将经整 流的直流电压进行滤波， 确保直流电源电压稳定， 同时对瞬间充放电电荷 进行储存。
• 技术参数： 电容的额定工作电压、漏电流、电容的容 量、容量误差和高频损耗。 • 型号识别： 我司目前所用的电容类别较多，具体有： 470/560/680/3300/3900/4700/5600/6800/8 200/10000/12000μf等，电压等级为400V和 450V。400V/450V 表示耐压等级为 400V/450V; μf表示电容容量。