变频基础知识
变频空调驱动演变历程
1.AC变频驱动：这是变频空调早期产品，国内一些厂家已拥有成熟的技术，AC变频空调的市场在减小。
2.DC120°方波变频驱动：该方案技术相对成熟，已有部分国内厂家掌握。市场上，亦有大批量成熟产品。
3.DC150°广角波变频驱动：推广该方案的企业以日系企业为主，国内还处于研究状态时，其即被新的180°正弦波驱动方案所替代。
4.DC180°正弦波驱动：该技术初期在日本较为成熟，进入国内已有5年左右的历史，主要是日系企业在推广。与交流、DC120°方波变频驱动、DC150°广角波变频驱动等方案相比，其具有噪声低，振动性能好的特点，关键是符合压缩机及空调系统高能效化的发展要求，代表了变频空调技术的发展方向。
国内变频空调驱动技术研发状况
国内变频空调驱动技术的研发起步晚于日本，但在近十多年得到迅猛发展，采用AC、DC 变频驱动技术、甚至DC180°正弦波驱动技术的变频空调产品已大量出口和内销。
目前，国内一些专业厂家已经掌握变频空调驱动技术，并已向空调整机企业提供变频控制器产品的技术服务。如上海新源变频电器股份有限公司已经成立十多年，一直致力于变频空调驱动控制技术的研究与应用，成功开发并大量推广AC、DC系列变频空调控制器，其技术水平与国外先进技术同步，拥有其自主研发的直流变频180°正弦波驱动技术的知识产权，成熟产品已在市场批量推广。日系、欧美的主要芯片供应商同样拥有这些技术，并与国内控制器厂家合作或直接与空调企业合作，开始推广180°正弦波驱动变频空调产品。180°正弦波变频空调控制系统主电路由电源整流、功率因数校正、逆变和控制电路构成。整流电路将220V交流输入整流成直流电源，经电容滤波后变成300V直流电压，功率因数校正完成输入电流的谐波控制和提高系统的位移功率因数，逆变电路将直流电压变换成电压和频率可调的交流电提供给压缩机。
控制电路主要包括电流检测、位置估算、速度控制、性能控制、电流控制、SVPWM、PFC 控制部分。
1.电流检测：电流检测在逆变桥的3个下桥臂与直流母线的负极之间串接水泥电阻来取样，该脉冲电流信号经放大滤波进入DSP的AD采样口采样，得到的三相电流经ABC-β坐标变换和αβ-dq坐标变换转换为id、iq供电流闭环控制和位置估算使用。
2. 位置估算：位置估算是180°正弦波驱动的核心，只有得到正确的位置信息，直流压缩机才能得到良好控制。位置估算单元利用电流检测单元检测的电流和输出的电压，按照电机dq轴下的假定坐标系模型，构造一个模型电机，通过闭环控制，将模型电机的运转状态与实际电机运行状态一致，此时模型电机的位置就是对实际压缩机电机转子位置的估算位置。常用的位置估算方法有模型参考自适应位置估算方法、Kalman滤波方法、滑模观测器方法及状态反馈方法等。
3. 转速控制：转速给定信号与转速观测器估算的转速进行比较，进入速度PI调节器，得到转矩电流iq给定信号，转矩电流经PI调节器后得到转矩电压；按照直轴电流给定为0，则电机的励磁完全由永磁体提供，如果要进行弱磁控制则将id的给定设置为一个小于0的数，转速经过PI调节器后生成电流is给定值。
4.性能控制：主要针对压缩机的实际应用要求，对压缩机的效率、出力、弱磁升速以及振动等进行控制。
5.电流控制：通过PI调节器完成d轴和q轴电流的闭环控制，输出d轴和q轴的给定电压。
6.SVPWM：按照电流控制输出的dq轴给定电压，经dq-αβ坐标变换转换到αβ的电压给定，然后采用SVPWM输出6路PWM脉冲驱动信号到主回路的IGBT。
7.PFC 控制部分：通过检测环节检测输入电压、直流电压和输入电流。通过对PFC 开关VPFC 的控制来改善输入电流波形。VPFC 开通时，电流经电感L、整流桥BR2 和VPFC 后返回电源；关断时，储存在L 中的能量与电源串连后通过主整流桥BR1 给电容和负载供电。通过适当的控制，将谐波电流控制在标准限值以内。
同DC120°方波驱动相比较，直流压缩机正弦驱动的主要有点：针对反电动势为正弦波的压缩机，采用正弦驱动转矩脉动小；能充分利用压缩机的磁阻转矩，提供出力和效率；便于在直流电压降低的条件下，采用弱磁控制提高转速；压缩机电机电流波形为正弦，谐波含量少，能有效降低压缩机噪声。不足之处是控制复杂，运算量较大，一般要采用32位MCU 或DSP才能实现压缩机的可靠驱动。
变频空调是在普通空调的基础上选用了变频专用压缩机，增加了变频控制系统。它的基本结构和制冷原理和普通空调完全相同。变频空调的主机是自动进行无级变速的，它可以根据房间情况自动提供所需的冷（热）量；当室内温度达到期望值后，空凋主机则以能够准确保持这一温度的恒定速度运转，实现“不停机运转”，从而保证环境温度的稳定。下面着重介绍变频空调的优点、选购、安装及使用。
什么是变频空调？【定义】
什么是变频空调
简单地说变频空调是在常规空调的结构上增加了一个变频器。压缩机是空调的心脏，其
转速直接影响到空调的使用效率，变频器就是用来控制和调整压缩机转速的控制系统，使之始终处于最佳的转速状态，从而提高能效比（比常规的空调节能20%～30%）。变频空调具有以下特点：
①启动电流小，转速逐渐加快，启动电流是常规空调的1/7；
②没有忽冷忽热的毛病，因为变频空调是随着温度接近设定温度而逐渐降低转速，逐步达到设定温度并保持与冷量损失相平衡的低频运转，使室内温度保持稳定；
③噪声比常规空调低，因为变频空调采用的是双转子压缩机，大大降低了回旋不平衡度，使室外机的振动非常小，约为常规空调的1/2；
④制冷、制热的速度比常规空调快1～2倍。变频空调采用电子膨胀节流技术，微处理器可以根据设置在膨胀阀进出口、压缩机吸气管等多处的温度传感器收集的信息来控制阀门的开启度，以达到快速制冷、制热的目的。
[编辑本段]变频空调的优点
①节能：由于变频空调通过内装变频器，随时调节空调机心脏——压缩机的运转速度，从而做到合理使用能源；
②噪音低：由于变频空调运转平衡，震动减小，噪音也随之降低；
③温控精度高：它可以通过改变压缩机的转速来控制空调机的制冷（热）量。其制冷（热）量有一个变化幅度，如36GW变频的制冷量变化为360－400W，制热量变化为300－6800W，因此室内温度控制可精确到±1℃，使人体感到很舒适；
④调温速度快：当室温和凋定温度相差较大时，变频空调一开机，即以最大的功率工作，使室温迅速上升或下降到调定温度，制冷（热）效果明显；
⑤电压要求低：变频空调对电压的适应性较强，有的变频空调甚至可在150－240V电压下启动；
⑤环境温度要求低：变频空调对环境温度的适应性准强，在的甚至可在一15t的环境温度下启动；
①一拖二智能控温：它可智能地辨别房间大小并分配冷（热）量，使大小不同的房间保持同样的温度。
[编辑本段]变频空调的选购、安装及使用
由于变频空调器是采用由电脑控制的变频器与变频压缩机组成的高技术产品，用户在选购、安装和使用时应注意以下几点：
①在选购时，根据房间面积来确定所选变频空调器匹数的大小（一般一匹变频空调器可用于14平方米左右的房间），尽量避免在超面积情况下使用；
②在安装、维修过程中，当需添加制冷剂时，应先将空调器设定在试行方式下运行或通过调节设定温度的方式使变频压缩机工作于50HZ状态下，然后按量加入制冷剂；
③变频空调的室外机有微电脑控制的变频器，其印刷电路板在高温及潮湿的环境中较易损坏，因此其室外机应安装在干燥通风处，避免日光曝晒和雨淋。如发生开机后室外机自动停机现象，应立即停机进行修理以免故障扩大；
④在日常使用中不要将温度设置过低，以避免空调器长期处于高速运行状态。最好设置在自动运行方式，这样既能快速制冷又能节电
[编辑本段]澄清变频空调
随着我国对节能产品呼声的日益高涨，引入中国近10年而始终未能被普遍接受的变频空调，在今年可谓是迎来了久违的推广高潮。主推变频空调的厂家们亦是应时而变，大幅下调价格并加强推广力度是其一变；与此同时，在变频空调市场份额逐渐增大的前提下，空调厂家试图开始在此领域精耕细作，调整产品结构便是其二变，近日新科空调宣布旗下变频空调全部转产直流变频空调就是厂家求变的具体表现。为了紧跟变频空调市场的细微变化并对该市场有一个全面的了解，本报将从本期开始推出“变频空调系列报道”，就变频空调展开讨论。本期首先澄清变频空调领域的真假之争。
真变频无以“正身”
自20世纪90时代中期变频空调引入我国以来，有关变频空调的“真假之争”就一直甚嚣尘上，这与其相对低迷的市场占有率之间形成鲜明的对比。
厂家抑或是业内专家习惯于将变频空调未被普及的现状归结于厂家之间的相互拆台及消费者对变频空调的信心不足，这两点无疑是变频空调难以普及的关键原因，但潜藏在这两点背后还有一个颇为关键的原因却很少被提及，那就是——变频空调标准的缺失。业内人士认为，这才是变频空调市场混乱的真正原因，也是假变频空调得以滋生的温床。
据北京工业大学环境与能源工程学院制冷学科部高级工程师李红旗博士介绍，变频空调标准的缺失主要体现在两个方面：其一，在我国国家标准评价体系中，对纳入其中的产品均有着准确的定义和相应的技术规范、测试方法、测试条件说明，但变频空调至今尚未有产品标准。也就是说，究竟什么样的空调才是变频空调以及变频空调器如何测试与评价等没有任何规范。其二，受产品标准的影响，在正在起草中的空调器能效标准中，同样只有关于定速空调的能效标准，而没有关于变频空调的能效标准，因为能效标准是建立在产品标准基础上的。
可以看出，变频空调在我国虽然已经有近10年的历史，但始终缺乏一个统一的规范，变频空调市场也因此相对比较混乱，各厂家自行其是。
近日有消息称，正在上报中的国家空调器产品标准(GB7725)中已经纳入了变频空调的内容，记者从李红旗博士那儿也得到了证实。不过，变频空调器的能效标准仍需开展相关的技术研究工作，一时尚无法推出。
李红旗表示，按产品类型分类确定能效标准的指标并不十分合适，也不利变频空调的发展。他进一步解释道，在空调能效标准中目前仅规定了定速空调的能效标准，这是不利于其发展的一个方面；另一方面，即使将来加入变频空调的能效标准，但是标准中定速空调与变频空调能效指标的分类制订也使得两者不具备可比性，变频空调的节能优势体现不出来。
假变频高招迭出
标准的缺失，在无法给真变频以“合法身份”的同时，却给了假变频肆意横行的自由空间。在变频空调引入中国的早期，某些厂家甚至将仅仅加了一个几十元变频电源的空调称之为“变频空调”。前几年空调厂家发起的“砸变频”行为虽然带有某些偏激因素，但是也可以说明变频空调领域真伪难辨的事实。
这一年来，随着变频空调推广范围的不断扩大，尤其是国内变频压缩机技术的不断成熟及其价格的日益走低，变频空调市场基本已不再出现用变频电源冒充变频空调的低级作假现象，而是出现了更加隐蔽、更高级别的作假现象。
据记者观察，目前变频空调市场的产品问题主要有三类：第一，没有技术研发和生产变频空调能力的厂家，采用东拼西凑的办法，从不同的上游生产厂家那里购买到变频压缩机、变频控制器等零部件，然后将其组装成所谓的“变频空调”；第二，空调厂家利用变频空调自身技术的特点过分追求利润最大化，如1匹变频压缩机在高速运转下可以达到1.5匹变频压缩机的制冷量，有些空调厂家便将1匹的变频压缩机用于1.5匹的变频空调，价格自然也相应抬高；第三，变频空调的制冷量是一个范围，有些厂家就用该范围内的较高值来标示其额定制冷量，而空调又是根据制冷量来定价格的，由此厂家获得了较高的利润。
第二和第三种现象虽然卖的也是变频空调，但已经严重影响了变频空调在人们心目中的节能特点，因为这种“小马拉大车”的做法不可能达到变频空调应有的节能效果，变频空调的节能优势更是无从体现。
交、直流变频之争
近日在新科提出其变频空调全面转产直流变频空调之后，有关交流变频和直流变频的争议便又重新被提起。业内曾经有人认为，直流变频空调才是真正的变频空调，交流变频空调则不是。针对这一争议，李红旗博士表示，如果仅从技术角度来说，“交流”才可以“变频”，“直流”只可以“调速”，但无论是直流调速技术还是交流变频技术最终都可以达到“根据用户负载调节制冷量”的功能，因此两者均具备同样的功能，差异表现在调节的实现手段及节能效果上。很明显，严格意义上讲“直流变频”的提法是不科学的，但社会上已经沿用了这种说法。
据了解，直流变频空调与交流变频空调的区别在于使用何种压缩机(交流变频压缩机还是直流变频压缩机)以及因压缩机的不同而带来控制器的变化。交流变频压缩机本质上仍是三相交流异步电动机，通过定、转子之间磁场的相互作用使转子旋转。但其特别的设计使得可以在较大范围内通过改变电源的频率和电压来改变电机的转速，因此称之为交流变频。
交流变频压缩机转子采用了交流感应电机转子结构，其工作原理为：定子产生旋转磁场，转子在定子旋转磁场作用下感应电流产生感应磁场，经定子磁场与转子磁场相互作用使转子旋转。交流变频压缩机旋转的基础是定子与转子的电磁感应，使压缩机旋转的同时也带来了电磁感应噪音与转子损耗等负面作用。
直流变频压缩机转子采用稀土永磁材料制作而成，其工作原理为：定子产生旋转磁场与转子永磁磁场直接作用，实现压缩机运转。可以通过改变送给电机的直流电压来改变电机的转速，直流变频压缩机不存在定子旋转磁场对转子的电磁感应作用，克服了交流变频压缩机的电磁噪音与转子损耗，具有比交流变频压缩机效率高与噪音低特点，直流变频压缩机效率比交流变频压缩机高10%-30%，噪音低5分贝-10分贝。但是，直流变频空调的成本要高于交流变频空调。
消费者认知最重要
李红旗认为，变频压缩机本身就比普通定速压缩机的价格贵，控制器也存在较大的价格差异，因此无论哪类变频空调其价格都要高于普通定速空调。变频空调本身就是一种高端产品，但价格的差异可通过变频产品使用过程中因节能而带来的电费节省得到补偿，总体上对消费者还是有利的。
因此，从这一角度出发，直流变频空调比交流变频空调更有使用价值。不过，业内另一种声音却这样认为：尚未走出普及期的我国变频空调，一旦再加高价格，刚刚被煽动起来的“变频消费热情”是否因此被重新冻结？到目前为止，还没有出现跟进新科转产直流变频空调行为的厂家。
业内人士认为，目前我国变频空调厂家最重要的任务是让消费者清楚地认识变频空调，而不是厂家之间的互相拆台，当然这种认识也只有在相关标准出台之后才能真正地深入。（陈庆春）
[编辑本段]变频空调的发展前景
所谓的“变频空调”是与传统的“定频空调”相比较而产生的概念。众所周知，我国的电网电压为220伏、50赫兹，在这种条件下工作的空调称之为“定频空调”。由于供电频率不能改变，传统的定频空调的压缩机转速基本不变，依靠不断地“开、停”压缩机来调整室内温度，其一开一关之间容易造成室温忽冷忽热，并消耗较多电能。而与之相比的“变频空调”变频器改变压缩机供电频率，调节压缩机转速，依靠压缩机转速的快慢达到控制室温的目的，室温波动小、电能消耗少，其舒适度得到较大提高。运用变频控制技术的变频空调，可根据环境温度自动选择制热、制冷和除湿运转方式，使居室在短时间内迅速达到所需要温度，并在低转速、低能消耗状态下以较小的温差波动，实现了快速、节能和舒适控温效果。
供电频率高，压缩机转速快，空调器制冷（热）量就大；而当电频率较低时，空调器冷（热）就小，这就是所谓”定频”的原理。变频空调的核心是它的变频器，变频技术是20世纪80年代问世的高新技术，它通过对电流的转换来实现电动机运转频率的自动调节，把50Hz的固定电网频率改为30至130Hz的变化频率，使空调完成了一个新革命；同时，还使电源电压范围达到142V 至270V，彻底解决了由于电源电压不稳造成空调机不能正常工作的难题。变频每次开始使用时，通常是让空调以最大功率、最大风速量进行制冷或制热，迅速接近所设定的温度。由于变频空调通过提高压缩机工作频率的方式增大了在低温时的制热能力，最大制热量可达到同品牌同级别空调器的1.5倍，低温下仍能保持良好的制冷效果。此外，一般的分体机只有四风速可供调节，而变频空调的室内风机自动运行时，转速会随压缩机的工作频率在12档风速范围内变化，由于风机的转速与空调器的能力配合较为合理，实现了低噪音的宁静运行。在空调高功率运转时，迅速接近所设定的温度。这样不但温度稳定，还避免了压缩机频繁地开开停停所造成的对压缩机寿命的衰减，而且耗电量大大下降，实现了高效节能。
“变频空调”采用了比较先进的技术，启动时电压较小，可在低电压和低温条件下启动，这对于某些地区由于电压不稳或冬天室外温度较低而空调难以启动的情况，有一定的改善作用。由于实现了压缩机的无级变速，它也可以适应更大面积的制热要求。不过，“变频空调”的价位通常较“定频空调”高出几百元。
根据目前的变频技术的发展主要表现在以下两个方面：
（1）机的驱动方式——从交流变频到直流调速；
（2）制技术——VVVF变频技术，PWM脉宽调速控制技术，矢量控制技术。
变频技术的优点：
（1）或制热速度快
（2）较好的舒适性。
（3）变频空调启动时对电路没有大、的电流冲击。
变频空调通过采用变频技术来实现调节压缩机的转速，依靠压缩机转速的快慢变化来控制输出功率(即制冷制热量)的大小，从而达到控制室温的目的。分为交流变频和直流变频。
交流变频：采用交流变频压缩机，2次调节电压转换，从而达到省电的目的。
直流变频：采用直流数字变转速压缩机，只经过一次电压转换，相对于交流变频能节省
18-40%的电能，从而体现出直流变频技术的优越性。
变频空调为实现其功能在定频空调的原理的基础上，换装了变频压缩机，加装了变频控制器系统，并将毛细管换为电子膨胀阀。辅件部分是：除霜阀，双毛细管。但目前变频空调容易产生以次代优的情况出现，即用低价构件代替进口优质构件。由于其主要部件成本高，销售价格过高，所以导致维修时成本也居高不下。
变频空调由于电路系统比定频复杂，在使用时系统可靠性比定频空调低、比定频机容易出故障：维修难度大，费用高。在调速过程中产生的高频电磁波比定速空调高，对人体有害，长期受此影响会导致脑癌的发生率高于常人。变频空调的室外机有微电脑控制的变频器，其印刷电路板在高温及潮湿的情况下较容易损坏。
变频空调通常是高端空调的代名词，但现在市面上出现了很多低价变频空调，低价变频空调的缺陷在哪些方面？主要是偷工减料，如：购买国产的低价变频压缩机取代优质变频压缩机。用毛细管代替电子膨胀阀来获得高额利润。是把小匹数变频压缩机用于大匹数功率的机器上。生产单冷变频机，减少使用四通阀来提高利润。
定频空调和变频空调的制冷和制热原理相同：
空调制热、制冷的原理
空调制热、制冷主要是移动热量。制热时，将室外的热量移到室内；制冷时，将室内的热量移至室外。
定速空调制热不理想，除了空调本身制热之外还有电热丝辅助加热。变频空调只有空调本身制热没有电热丝辅助加热。
电热丝的能效比只能达到1:1，即消耗1千瓦的电力，产生1千瓦的热能。空调在所有制热产品中的能效比最高，可以达到1:3左右，即消耗1千瓦的电力，能够移动3千瓦左右的热量，所以空调节能省电。
空调制热、制冷的原理，是利用氟利昂冷凝液化放热，蒸发气化吸热的特性，以提高、降低室内空气的温度。
一、空调制热：
空调制热时，气体氟利昂被压缩机加压，成为高温高压气体，进入室内机的换热器（此时为冷凝器），冷凝液化放热，成为液体，同时将室内空气加热，从而达到提高室内温度的目的。液体氟利昂经节流装置减压，进入室外机的换热器（此时为蒸发器），蒸发气化吸热，成为气体，同时吸取室外空气的热量（室外空气变得更冷）。成为气体的氟利昂再次进入压缩机开始下一个循环。
二、空调制冷：
空调制冷时，气体氟利昂被压缩机加压，成为高温高压气体，进入室外机的换热器（此时为冷凝器），冷凝液化放热，成为液体，同时热量向大气释放。液体氟利昂经节流装置减压，进入室内机的换热器（此时为蒸发器），蒸发气化吸热，成为气体，同时吸取室内空气的热量，从而达到降低室内温度的目的。成为气体的氟利昂再次进入压缩机开始下一个循环。通过以上氟利昂的液化和气化的过程，热量在蒸发器处吸取，转移到冷凝器处释放，从而实现热量的转移，达到制热、制冷的目的。
二、不同的是：
1. 定速空调在运行中一直以额定高功率制热，室温上升到空调设定温度加1度后，空调停机。空调停机后，当室温下降到空调设定温度减1度时，空调再次启动，如此循环往复。制冷亦然。
2.变频空调在运行中先是高频运行升温，当室温达到空调设定温度后，空调变为低频运行保温，不停机（需要设置经验和技巧）。持续低频运行的耗电，只是额定功率的三分之一，甚
至仅为四分之一。制冷亦然。
序号
项目
常规空调
变频空调
1
适应负荷的能力
不能自动适应负荷变化
自动适应负荷的变化
2
温控精度
开/关控制,温度波动范围达2℃
降频控制,温度波动范围1℃
3
启动性能
启动电流大于额定电流
软启动，启动电流很小
4
节能性
开/关控制，不省电
自动以低频维持，省电30%
5
低电压运转性能
180V以下很难运转
低至150V也可正常运转
6
制冷、制热速度
慢
快
7
热冷比
小于120%
大于140%
8
低温制热效果
0°C以下效果差
-10°C时效果仍好
9
化霜性能
差
准确而快速，只需常规空调一半的时间10
除湿性能
定时开/关控制，除湿时有冷感
低频运转，只除湿不降温，健康除湿11
满负荷运转
无此功能
自动以高频强劲运转
12
保护功能
简单
全面
13
自动控制性能
简单
真正模糊化、神经网络化
变频器基础知识
变频器基础知识 一、变频器的定义 通常所说的变频器，是指将频率固定的电源（如50Hz三相交流电） 变成频率可变的电源（如在0?50HZ之间随意变换）的转换设备。如果原有电源的频率为0（即为直流电源供电），则变频器可以省去直流变换环节，退化成单一的逆变器（DO AQ O 二、变频器的分类从不同的角度，可以对变频器进行不同的分类。 1、按电压等级不同，变频器可分为：高压变频器、中压变频器、低压变频器 按照国际惯例，电压》10kV时称高压，1-10kV为中压，小于1kV 时称低压，与其电压范围相对应的变频器分别称为高压变频器、中压变频器、低压变频器。 在我国，习惯上把10KV 6kV或3kV的电机称为高压电机，相应的电压为10KV 6kV或3kV的变频器均称高压变频器。平常所说的“高- 高”“高-低-高”“高-低”只是变频器的不同应用形式。 2、按主回路结构不同，变频器可分为：交-直-交变频器，交-交变频器。交- 直- 交变频器 1）交- 直-交变频器先将电网交流电用整流电路整成直流电，再用逆变电路将直流电转换为频率可变的交流电。整流电路、直流回路、逆变电路是交-直-交变频器的三个基本组成部分。 整流电路可以是不控的（二极管全波整流）、也可以是可控的，如果是可控整流，则它也能工作在逆变状态，将直流回路的能量逆变回电网。 逆变电路肯定是可控的，主要功能是将直流回路电能变成交流电输出给电机。如果电机工作在发电工况时（比如制动场合），逆变电路工作在整流状态，将电机的能量送到直流回路。 交- 交变频器
2）交-交变频器没有直流回路，每相都由两个相互反并联的整流电路组成，正桥提供正向相电流，反桥提供负向相电流。 3、按储能方式不同，变频器可分为：电流源型、电压源型。 电流源型变频器 1）电流源型： 电流源变频器输入采用可控整流，控制电流的大小。中间采用大电感，对电流进行平滑。逆变桥将直流电流转换为频率可变的交流电流，供给交流电机。在电流源变频器中，直接受控量是电流。整流桥控制电流大小，逆变桥控制电流频率，电机侧得到的是幅值和频率可变的方波电流。 特点：①电流源变频器具有很好的抗过流能力，甚至负载短路都不会导致变频器损坏。②由于整流桥输出电压可以为负，从而进入逆变状态工作，实现能量由变频器向电网的回馈，可用于频繁正反转或需要制动的场合。 缺点：其网侧功率因数不高，电流谐波较大。 2）电压源型： 电压源变频器输入一般不控，大多采用二极管进行全波整流。中间采用大电容滤波，对电压进行平滑。逆变桥采用PWM控制技术，既控制电压输出波形中交流基波的幅值大小，也控制交流基波电压的频率。 在电压源变频器中，直流回路的电压大小基本是不变的。逆变桥直接对直流电压进行PWM控制，不直接控制电流。电机侧得到的是幅值恒定、占空比和频率可变的方波电压。电机的电流实际上是其在变频器输出电压控制下运行所产生的，为正弦波。 优点：网侧功率因数较高，并且不随输出频率而变。 缺点：由于整流桥不控，输出电压和电流的方向均确定不变，不能 实现能量回馈。不适用于频繁正反转或需要制动的场合。 4、按电平数不同，变频器可分为：两电平、三电平、多电平 1）两电平变频器典型电路结构及输出波形如下： 2）三电平PWM fe压型变频器采用12只可关断功率器件（IGCT或高压
变频器基础知识入门
- - - 变频器基础知识入门 1、什么是变频器？ 变频器一般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。 2、PWM和PAM的不同点是什么？ PWM是英文PulseWidthModulation（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。 PAM是英文PulseAmplitudeModulation（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。 3、电压型与电流型有什么不同？ 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，其直流回路的滤波是电感。 4、为什么变频器的电压与电流成比例的改变？ 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。 5、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。 6、采用变频器运转时，电机的起动电流、起动转矩怎样？ 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。 7、V/f模式是什么意思？ 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。 8、按比例地改V和f时，电机的转矩如何变化？ 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的转矩有减小的倾向。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。 9、在说明书上写着变速范围60~6Hz，即10：1，那么在6Hz以下就没有输出功率吗？ 在6Hz以下仍可输出功率，但根据电机温升和起动转矩的大小等条件，最低使用频率取6Hz左右，此时电动机可输出额定转矩而不会引起严重的发热问题。变频器实际输出频率（起动频率）根据机种为0.5~3Hz。 10、对于一般电机的组合是在60Hz以上也要求转矩一定，是否可以？ 通常情况下是不可以的。在60Hz以上（也有50Hz以上的模式）电压不变，大体为恒功率特性，在高速下要求相同转矩时，必须注意电机与变频器容量的选择。 11、所谓开环是什么意思？ 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运转的就叫作“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如何办？ 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接近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、如果用带有PG的电机，进行反馈后速度精度能提高吗？ 具有PG反馈功能的变频器，精度有提高。但速度精度的值取决于PG本身的精度和变频器输出频率的分辨率。 14、失速防止功能是什么意思？ 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
变频器基础知识共30页文档
变频器基础知识 1、什么是变频器？ 变频器是利用电力半导体器件的通断将工频电源变换为频 率连续可调的电能控制装置。 2、电压型与电流型有什麽不同？ 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。 3、为什麽变频器的电压与电流成比例的改变？ 非同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。这种控制方式多用於风机、泵类节能型变 频器。 4、按比例地改变V和f时，电机的转矩如何变化？ 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,以便获得一定的起动转矩,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。 5、对于一般电机的组合是在60Hz以上也要求转矩一定，是 否可以？ 通常情况下时不可以的。在60Hz以上(也有50Hz以上的模式)电压不变，大体为恒功率特性，在高速下要求相同转矩时，必须注意电机与变频器容量的选择。 6、所谓开环是什么意思？ 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运转的就叫作“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。 7、实际转速对于给定速度有偏差时如何办？ 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)。 8、有加速时间与减速时间可以分别给定的机种，和加减速 时间共同给定的机种，这有什么意义？ 加减速可以分别给定的机种，对于短时间加速、缓慢减速场合，或者对于小型机床需要严格给定生产节拍时间的场合是适宜的，但对于风机传动等场合，加减速时间都较长，加速
变频器基本知识
变频器基础知识 一、三相异步电动机变频调速原理 由电机拖动原理知，三相异步电动机的转速表达式为： n=60f1（1-s）/ p （1-1）式中n——异步电动机的转速； f1——异步电动机定子绕组上交流电源的频率； s——异步电动机转差率； p——异步电动机极对数。 由式（1-1）知，当转差率s变化不大时，转速n基本与电源频率f1成正比。连续调节f1，就可以调节转速n，这就是变频调速的基本原理。 由电机学原理知，三相异步电动机定子绕组的反电动势E的表达式为： E1=4.44f1N1K w1Φm（1-2）式中E1——气隙磁通在定子每相中感应电动势的有效值； N1——每相定子绕组的匝数； K w1——与绕组结构有关的常数； Φm——电机每极气隙磁通。 根据三相异步电动机的等效电路，由于4.44N1K w1均为常数，不计定子漏阻抗时有: U1≈E1 ∝f1Φm（1-3）式中U1——电机定子电压。 由（1-3）可知，保持U1不变，当f1由基频f N向下调节时，将会引起主磁通Φm的增加。由于额定工作时电机的磁通已经接近饱和，Φm的继续增大，将会使电动机磁路过分饱和，从而导致过大的励磁电流，严重时会因绕组过热而损坏电机，因此，为了使电机保持较好的运行性能，在向下调节f1的时候，Φm必须保持不变，即保持U1/ f1不变。通过以上分析可知：在基频以下调频时，调频的同时也要调压。将这种变频调速方式称为恒磁通（恒转矩）变频调速，也即变压变频（VVVF）调速控制。 由于电机受额定电压U N的限制不能持续升高，f1从基频f N向上调节时，主磁通Φm将减少，铁芯利用不充分，同样的转子电流下，电磁转矩T下降，电机负载能力下降。这种控制方式下，转速越高，
ABB变频器基础知识
带你进入工控之门——学一种变频器 序言：初次接触工控的人对其都会感到很神秘，许许多多的自动控制，错综复杂的联锁及很多高新的电气元器件，让人无从下手。其实我们只需掌握一些基本的知识，分解各个部件，了解各部件的性能及要点，然后再整合起来，就清晰多了。 整个工控的组成好似人体一样，一般有：大脑（DCS），神经中枢（网络），躯干（PLC），手脚（现场执行器），五观（现场传感器）。 今天我为大家谈谈现场执行器中的一个工控中常用的电气部件——变频器。变频器由于其本身具有可调速及节能的重要特性，在近几年发展很快，广泛应用于各邻域。对于品种繁多的变频器和其本身内部各参数之多，我们往往第一次接触会感到无从下手，但我们可以从各种变频器的共性中学习，掌握一种变频器，举一反三就能从而了解各种变频器的应用。 下面我就用一种常用的变频器ABB-ACS550给大家讲解其在实际工作中的应用。 一、安装： 打开包装我们首先要查看的是选用的变频器功率是否与配套的电机功率一致，要求是变频器功率≥电机功率，否则变频器因功率不足带不起负荷而烧坏。变频器上一般会有如下标签： 表示该变频器输入要求电压为3相380电压，频率50HZ，其上边的数字是一个适用范围，我们一般不用理会，因为国内的电压等级均满足其要求。输出电压为0至380V，3相交流，电流为6.9A，也就是能带3KW左右的电机，频率可调0-500Hz，一般我们应用中最大也只有60Hz。 一般变频器要求安装在无尘，无水气，无腐蚀的环境中，并在变频器本身上下左右周围留有一定的空间，有利散热。条件好的话最好能安装在特定的配电房内，并配有恒温设备，因为变频器本身也有发热，其电子元件会受温度的影响，如果其散热片上积尘多散热不好的话，会加剧变频器的损坏。 由于变频器本身是个干拢源，所以它产生的电磁干拢对其周围会有一定的影响，由其是对周围有DCS，PLC这种高精度工控设备更要注意安装中的每一环节。其解决方法有： 1、在电源输入侧加装电抗器，现在有些变频器在设计时已经在输入端加入了抗干拢的电抗器，可以在订 购时加以注意。 2、在电源输出侧，即电机电缆选用带屏蔽的三芯或四芯对称电缆，其优点是电缆上的电磁干拢是对称的， 相互加以抵消，如以下图示：
变频器基础知识入门
变频器基础知识入门 1、什么是变频器？ 变频器一般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。 2、PWM和PAM的不同点是什么？ PWM是英文PulseWidthModulation（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。 PAM是英文PulseAmplitudeModulation（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。 3、电压型与电流型有什么不同？ 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，其直流回路的滤波是电感。 4、为什么变频器的电压与电流成比例的改变？ 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。 5、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。 6、采用变频器运转时，电机的起动电流、起动转矩怎样？ 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。 7、V/f模式是什么意思？ 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。 8、按比例地改V和f时，电机的转矩如何变化？ 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的转矩有减小的倾向。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。 9、在说明书上写着变速范围60~6Hz，即10：1，那么在6Hz以下就没有输出功率吗？ 在6Hz以下仍可输出功率，但根据电机温升和起动转矩的大小等条件，最低使用频率取6Hz左右，此时电动机可输出额定转矩而不会引起严重的发热问题。变频器实际输出频率（起动频率）根据机种为0.5~3Hz。 10、对于一般电机的组合是在60Hz以上也要求转矩一定，是否可以？ 通常情况下是不可以的。在60Hz以上（也有50Hz以上的模式）电压不变，大体为恒功率特性，在高速下要求相同转矩时，必须注意电机与变频器容量的选择。 11、所谓开环是什么意思？ 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运转的就叫作“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如何办？ 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接近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、如果用带有PG的电机，进行反馈后速度精度能提高吗？ 具有PG反馈功能的变频器，精度有提高。但速度精度的值取决于PG本身的精度和变频器输出频率的分辨率。 14、失速防止功能是什么意思？
变频器基础知识试题
变频器基础知识试题 已阅[102]次[2010-3-3] 1、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。 2、PWM和PAM的不同点是什麽？ 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。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。 3、电压型与电流型有什麽不同？ 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，其直流回路滤波石电感。 4、为什麽变频器的电压与电流成比例的改变？ 非同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，那麽磁通就过大，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。这种控制方式多用於风机、泵类节能型变频器。 5、电动机使用工频电源驱动时,电压下降则电流增加;对於变频器驱动,如果频率下降时电压也下降，那麽电流是否增加？ 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。 6、采用变频器运转时，电机的起动电流、起动转矩怎样？ 采用变频器运转，随著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
变频器工作原理(基础知识)
1、基本概念 （1）VVVF 改变电压、改变频率（Variable Voltage and Variable Frequency）的缩写。 （2）CVCF 恒电压、恒频率（Constant Voltage and Constant Frequency）的缩写。 各国使用的交流供电电源，无论是用于家庭还是用于工厂，其电压和频率均200V/60H z（50Hz）或100V/60Hz（50Hz）。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”。为了产生可变的电压和频率，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（A C），我们把实现这种转换的装置称为“变频器”（inverter）。 变频器也可用于家电产品。使用变频器的家电产品中不仅有电机（例如空调等），还有荧光灯等产品。用于电机控制的变频器，既可以改变电压，又可以改变频率。但用于荧光灯的变频器主要用于调节电源供电的频率。汽车上使用的由电池（直流电）产生交流电的设备也以“inverter”的名称进行出售。变频器的工作原理被广泛应用于各个领域。例如计算机电源的供电，在该项应用中，变频器用于抑制反向电压、频率的波动及电源的瞬间断电。 2. 电机的旋转速度为什么能够自由地改变？ r/min电机旋转速度单位：每分钟旋转次数，也可表示为rpm。例如：4极电机60Hz 1,800 [r/min]，4极电机50Hz 1,500 [r/min]，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，在工业领域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）的旋转速度近似地取决于电机的极数和频率。电机的极数是固定不变的。由于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），所以不适合改变极对数来调节电机的速度。另外，频率是电机供电电源的电信号，所以该值
变频器基础.doc
变频器基础 第一节变频器原理 目前使用最多的是交——直——交变频器。交流变直流的过程非常简单，通过二极管整流桥，电容滤波，就可将工频交流电变为直流电。变频器的难点是直流电变为可变频率的交流电。为了使大家方便地看懂其原理，先做如下叙述。 一、变频器如何把直流电变为正弦交流电 1、直流电变为交流电 由图1—1可看出，直流电源为U，负载为灯泡，K1、K2、K3、K4为开关。K1、K3与K2、K4交替闭合和打开。 当K2、K4打开，K1、K3闭合时，灯中电流由左向右流动。 当K1、K3打开，K2、K4闭合时，灯中电流由右向左流动。 如此交替进行，灯中电流就是矩形交流电。 图1—1直流电变为交流电 2、直流电变为正弦交流电的正半波 在矩形波中占空比是指脉冲与整个周期的比值，一般是脉冲电源中用来衡量开关管导通或截止状况。是在连续的脉冲频率（载波频率）或周期不变的前提下定义的,用来测开关管的导通和关断的比例的。如占空比为50%,则指开与关的时间比是1:1。占空比是指高低电平所占的时间的比率。占空比越大，电路导通时间就越长，输出等效电压就越高。相反，占空比越小，电路导通时间就越短，输出等效电压就越低。 由图1—2可看出，当K1、K3闭合时间短、打开时间长，然后逐渐增加闭合时间、缩短打开时间，最后再逐渐缩短闭合时间、增加打开时间。灯中的电流等效为由小到大、又由大到小的变化。这就是等效为正弦交流电的正半波。 图1—2直流电变为正弦交流电的正半波 3、直流电变为正弦交流电的负半波 由图1—3可看出，当K2、K4闭合时间短、打开时间长，然后逐渐增加闭合时间、缩短
打开时间，最后再逐渐缩短闭合时间、增加打开时间。灯中的电流等效为由小到大、又由大到小的变化。这就是等效为正弦交流电的负半波。 图1—3直流电变为正弦交流电的负半波 4、直流电变为正弦交流电 由图1—4可看出，重复上述二和三的步骤，就可得到等效的正弦交流电。 K1、K3与K2、K4交替的时间间隔长，交流电的频率就低。相反，K1、K3与K2、K4交替的时间间隔短，交流电的频率就高。变频器就是改变交替导通的时间间隔，实现变频的。 图1—4直流电变为等效正弦交流电 二、变频器是如何改变频率的 变频器是用IGBT作为高速开关管，IGBT可用K1、K2、K3、K4来等效。开关闭合等效IGBT 导通，开关打开等效IGBT关断。变频器等效电路如下图1—5。 图1—5变频器等效图 1、10 Hz交流电的由来。 10Hz波形示意图如下图1—6，黑色是实际的波形——矩形波，浅色是等效波形。
变频器电路原理详解经典
要想做好变频器维修，当然了解变频器基础知识是相当重要的，也是迫不及待的。下面我们就来分享一下变频器维修基础知识。大家看完后，如果有不正确地方，望您指正，如果觉得还行支持一下，给我一些鼓动！ 变频器维修入门--电路分析图 对于变频器修理，仅了解以上基本电路还远远不够的，还须深刻了解以下主要电路。主回路主要由整流电路、限流电路、滤波电路、制动电路、逆变电路和检测取样电路部分组成。图2.1是它的结构图。 1）驱动电路 驱动电路是将主控电路中CPU产生的六个PWM信号，经光电隔离和放大后，作为逆变电路的换流器件（逆变模块）提供驱动信号。 对驱动电路的各种要求，因换流器件的不同而异。同时，一些开发商开发了许多适宜各种换流器件的专用驱动模块。有些品牌、型号的变频器直接采用专用驱动模块。但是，大部分的变频器采用驱动电路。从修理的角度考虑，这里介绍较典型的驱动电路。图2.2是较常见的驱动电路（驱动电路电源见图2.3）。
广州科沃—工控维修的120 https://www.360docs.net/doc/a76101565.html, 驱动电路由隔离放大电路、驱动放大电路和驱动电路电源组成。三个上桥臂驱动电路是三个独立驱动电源电路，三个下桥臂驱动电路是一个公共的驱动电源电路。 2）保护电路广州科沃—电梯维修的120 https://www.360docs.net/doc/a76101565.html, 当变频器出现异常时，为了使变频器因异常造成的损失减少到最小，甚至减少到零。每个品牌的变频器都很重视保护功能，都设法增加保护功能，提高保护功能的有效性。 在变频器保护功能的领域，厂商可谓使尽解数，作好文章。这样，也就形成了变频器保护电路的多样性和复杂性。有常规的检测保护电路，软件综合保护功能。有些变频器的驱动电路模块、智能功率模块、整流逆变组合模块等，内部都具有保护功能。 图2.4所示的电路是较典型的过流检测保护电路。由电流取样、信号隔离放大、信号放大输出三部分组成。
低压变频器基础知识
一、变频技术的发展 电力电子器件是变频器发展的基础，计算机技术和自动控制理论是变频器发展的支柱。电力电子器件由最初的半控器件SCR，发展为全控器件GTO晶闸管、GTR、MOSFET、IGBT,到今年研制出的IPM，单个器件的电压值和电流值的定额越来越大，工作速度越来越高，驱动功率和管耗越来越小。变频技术的核心控制由单片机完成，这些新技术和自动控制理论使变频器的容量越来越大，功能越来越强。 市场需求也是变频器发展的动力，来自国家节能中心的数据： 在全国总的电能消耗中：各种电机的耗电量占：50％!其中风机泵的耗电量：50％! 即：全国的发电量中1/4被风机、泵消耗了！ 最新数据：各种风机、泵耗电量占全国发电量的1/3! 据测算我国潜在变频器市场是巨大的。 变频器技术的发展趋势是：智能化，专门化，一体化，环保低噪 变频技术已被公认为最理想，最有发展前途的调速方式之一，它主要应用在节能，自动化系统及提高工艺水平和产品质量等方面。 二、变频调速的实现及分类 1.交-交调速 交-交调速只有一个变换环节，将恒压恒频的交流电源转换成变压变频的电源，因此又称为直接变频器，它主要应用于大功率的三相异步电动机和同步电机的低速变频调速 优点：原理简单，方便 缺点：①结构庞大，笨重；②谐波成分大；③频率最高不会大于30Hz 因而其应用围受到限制 2. 交-直-交调速 交-直-交调速主要由三部分组成：整流电路，中间电路，和逆变电路 优点：①调速围广；②具有良好的动静态特性 用可控硅实现VV，用IGBT逆变来实现VF 我公司使用的是交-直-交变频调速，整流部分采用二极管进行整流，逆变部分采用功率器件IGBT 来实现。 下面简单谈一下IGBT
《变频器基础学习知识原理及其应用》复习资料
《变频器原理及应用》复习 复习题一填空 3.有些设备需要转速分段运行，而且每段转速的上升、下降时间也不同，为了适应这种 控制要求，变频器具有段速控制功能和多种加、减速时间设置功能。 4. 变频器是通过电力电子器件的通断作用将工频交流电变换为电压和频率 均可调的一种电能控制装置。 5. 变频器的组成可分为主电路和控制电路。 6. 变频调速过程中，为了保证电动机的磁通恒定，必须保证u/f =常数。 8. 变频器的主电路由整流电路、滤波与制动电路和逆变电路所组成。 9.变频调速时，基频以下调速属于恒转矩变频调速，基频以上属于恒 电压变频调速。 10. 变频器的PID功能中，P指比例，I指积分，D指微分。 １1. 变频器的输出侧不能接移相电容和噪声滤波器，以免造成逆变电路开关管损坏或使变频器不能正常工作。 １2. 变频器的加速时间是指从0Hz上升到最高频率所需的时间，减速时间是指从最高频率下降到0Hz所需的时间。 １3.SPWM是正弦波脉冲宽度调制的英文缩写。 １4.输入电源必须接到变频器的输入端子R、S、T上，电动机必须接在变频器的输出端子U、V、W上。 １5.直流电抗器的主要作用是提高功率因数和抑制电源刚接通的冲击电流。 １6.输入交流电抗器的主要作用是抑制输入电流的高次谐波和提高功率因数。 １7.变频器常用的电力电子器件有晶闸管(SCR)、门极可关断晶闸管（GTO）、电力晶体管(GTR) 、功率场效应晶体管(功率MOSFET) 和绝缘栅双极型晶体管 (IGBT)、IPM 等。 １8. 逆变电路是将直流电变换为频率和幅值可调交流电的装置。 １9. 变频器的制动单元一般连接在整流电路和逆变电路之间。 ２0. 变频器的分类，按变换环节可分为交-交直接变频器和交-直-交间接变频器
变频器基本知识
概述变频器就是利用电力半导体器件的通断作用将固定电压、频率的交流电变换为频率、电压都连续可 调的交流电的装置，主要用于对异步电动机的调速控制，它与电动机之间连接框图如图1-1所示。 按变频器的电路组成分类:从变频器的电路组成来看，变频器可分为交-交变频器和交-直-交变频器。 1.交-交变频器它是将频率固定的交流电源直接变换成频率连续可调的交流电源，其主要优点是没有中间环节，变换效率高。但其连续可调的频率范围窄，所采用的器件多，其应用收到很大限制。 2、交-直-交变频器先将频率固定的交流电整流后变成直流，再经过逆变电路，把直流电逆变成频率连续可调的三相交流电，由于把直流电逆变成交流电较易控制，因此在频率的调节范围，以及变频后电动机特性改善等方面，都具有明显优势，目前使用最多的变频器均属于交-直-交变频器。 根据直流环节的储能方式来分，交-直-交变频器又可分为电压型和交流电源变频器电动机负载电流型两种。 1）电压型整流后若是靠电容来滤波，这种交-直-交变频器称为电压型变频器,而现在使用的变频器大部分为电压型。 2）电流型整流后若是靠电感来滤波，这种交-直-交变频器称为电流型变频器，这种型式的变频器较为少见。根据调压方式的不同，交-直-交变频器又可分为脉幅调制（PAM）和脉宽调制（PWM）两种。 3）脉幅调制（PAM）变频器输出电压的大小是通过改变直流电压（UD）来实现的，这种方法现在已经很少采用。 4）脉宽调制（PWM）变频器输出电压的大小是通过改变输出脉冲的占空比来实现的。目前使用最多的是占空比按正弦规律变化的正弦波脉宽调制，即SPWM方式。 按变频器的控制方式分类按不同的控制方式，变频器可分为U/f控制、矢量控制（VC）和直接 转矩控制三种类型。 按变频器的用途分类根据用途的不同变频器可分为通用变频器和专用变频器。
变频器的一些基础知识介绍
变频器基础知识 1、什么是变频器？变频器的基本功能？变频器是利用电力半导体器件（IGBT、IPM）的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。变频器的基本功能就是，将频率固定（工频通常为50Hz）交流电源（三相或单相）转换成频率在一定范围内连续可调（通常0-400Hz）三相交流电源。 2、变频器常用的控制方式有哪几种？V/F 控制、V/F+PG、无感矢量、矢量+PG。 3、变频器可以驱动哪几类电机？三相异步电机（包括普通鼠笼式电机和变频电机）、永磁同步电机。 4、三相异步电机的转速公式？N=60f/p —旋转磁场转速，n=60f(1-s)/P —电机转速N：同步转速（2 极电机3000r，4 极1500r，6 极1000r，8 极750r）；f：输入交流电源的频率（一般50Hz）；p：极对数（1、2、3、4）；n：电机转速（r/min）；s：异步电机的滑差率（无单位）。 二、目前在售产品系列1、产品系列有：PI9000：9100(9100A、9100B)、9200、9200Z、9300、9400；PI7800；PI8100。 2、简述9000 与130 的区别：A、电压等级：9000 有G1\G2\G3\G4，130 只有G1\G2\G3；B、控制方式：9000 有V/F、无PG 矢量控制、带PG 矢量控制，130 只有V/F、无PG 矢量控制；C、外围选件：9000 可以接PG 卡、485 通讯，130 不能接PG 卡、单有内置485 通讯；D、可拖动电机类型：9000 可拖动异步电机、同步电机（永磁
电机），130 只能拖动异步电机。E、功能方面：高速脉冲输入、输出9000 有，130 没有；定长和计数9000 有，130 没有；比例联动9000 有，130 没有；简易PLC功能9000 有，130 没有；参数拷贝9000 有，130 没有；按键锁定9000 没有，130 有。休眠功能9000 有，130 没有；红外功能9000有，130 没有。F、频率分辨率：模拟量给定时，9000 达到最高频率*0.1%、130的为最高频率*0.2%。 3、主流推广产品系列表见，附件！ 三、变频器选型及周边常用选件P变频器周边常用选件及作用，在什么情况下要选用？ 1）直流电抗（串联在直流中间环节母线中，端子P，P+之间）主要是抑制输入电源中的高次谐波，提高输入电源的功率因数（提高到0.95 以上）；可与交流输入电抗同时使用。一般变频器功率较大，30KW 以上考虑使用。 2）交流输入电抗（串联在电源与变频器输入侧）。作用，A、抑制输入电流的高次谐波；B、减少电源浪涌对变频器的冲击；C、改善三相电源的不平衡性；D、提高输入电源的功率因数（提高到0.75-0.85）；E、避免功率因数补偿装置谐振和过热；F、提高变频器抵抗电压瞬变的能力。建议以下情况选用：（一般变频器功率大于30KW以上。）A、变频器使用场合的电源容量与变频器容量相差悬殊（10:1以上）；B、同一电源上接有晶闸管设备或带有开关控制的功率因数补偿装置（电焊机、可控硅整流装置等）。C、三相电源的不平衡度相差较大（大于3%）。
变频器基础知识考题填空题
变频器基础 1. 变频器的作用是将频率固定的单相或三相交流电，变换成频 率连续可调的三相交流电的变换器 。 2. 按照电能变化的环节,变频器分为交－交变频器和交－直－ 交变频器。 3. 用户使用变频器的主要目的有节能、满足工艺需求、提高产 品质量、提高舒适性 4. 电机的转差率公式为0 0n n n s -= ，式中各变量的含义是：s:转差率，比率，无单位，n0:同步转速，，n:电机转速， 5. 根据电机的转速公式，)1(60s p f n -=， 式中各变量的含义是： 6. 由电机的转速公式可知，电机调速至少有3种方式，分别是：改变电机的供电频率，使用变频器，改变电机的极数，使用变极电机，进行有级调速，改变电机的转差率，使用绕线电 7. 电机的额定转矩公式为： N N M n P T ?=9550，式中各变量的含 义和单位分别是：:电机额定转矩，；N P :电机额定功率，；N n : 电机额定转速，
8. 变频器主要有3种启动方式，分别是从启动频率启动，先制 动再启动，转速跟踪启动 9. 变频器有4种停机方式，分别为减速停机，自由停车，减速 停车＋能耗制动，减速停车＋直流制动 10. 变频器直流制动功能主要是用来克服电机低速爬行现象， 向电机绕组中通入直流电流，实现电机迅速停机。 11. 变频器主回路主要分为：整流部分、软启动电路、母线滤 波电路、能耗制动电路、逆变电路。 12. 变频器输出容量的公式是：N N N I U S 3= 13. 当变频器驱动单台电机时，其容量的选择原则是变频器额 定输出电流>= 电机额定电流×1.1 14. 当变频器驱动多台并联电机时，容量的选取选择是变频器 额定输出电流>=各电机额定电流之和×1.1 15. 变频器定子绕组的电动势和主磁通的关系式是： M N kf E Φ=11144.4 16. 提高变频器载波频率的好处有：使电机电流波形更接近正 弦，减少电流的高次谐波分量，降低电机运行时的音频噪音。 17. 提高变频器载频频率的不良影响有：增加了对外的电磁干 扰、开关管的开关损耗增加 18. 人耳能听见的声音频率范围是：20～20 19. 变频器的频率给定通道主要有：面板数字给定、外部端子 给定、通讯给定频率。
变频器基础知识考题填空题
变频器基础知识考题填空题
变频器基础 1. 变频器的作用是将频率固定的单相或三相交流电，变换成频率连续可调的三相交流电的变换器 。 2. 按照电能变化的环节,变频器分为交－交变频器和交－直－交变频器。 3. 用户使用变频器的主要目的有节能、满足工艺需求、提高产品质量、提高舒适性 4. 电机的转差率公式为0 n n n s -= ，式中各变量的含义是：s:转差率，比率，无单位，n0:同步转速，r/min ，n:电机转速，r/min 5. 根据电机的转速公式，)1(60 s p f n -=， 式中各变 量的含义是：n:电机转速，r/min ；f:电机供电频率, Hz ；p:电机极对数，无单位；s ：转差率，无单位； 6. 由电机的转速公式可知，电机调速至少有3种方式，分别是：改变电机的供电频率，使用变频器，改变电机的极数，使用变极电机，进行有级调速，进行串级调速
7. 电机的额定转矩公式为： N N M n P T ?=9550，式中 各变量的含义和单位分别是：Tm:电机额定转矩，N.m ；N P :电机额定功率，kW ；N n :电机额定转速，r/min 8. 变频器主要有3种启动方式，分别是从启动频率启动，先制动再启动，转速跟踪启动 9. 变频器有4种停机方式，分别为减速停机，自由停车，减速停车＋能耗制动，减速停车＋直流制动 10. 变频器直流制动功能主要是用来克服电机低速爬行现象，向电机绕组中通入直流电流，实现电机迅速停机。 11. 变频器主回路主要分为：整流部分、软启动电路、母线滤波电路、能耗制动电路、逆变电路。 12. 变频器输出容量的公式是：N N N I U S 3= 13. 当变频器驱动单台电机时，其容量的选择原则是变频器额定输出电流>= 电机额定电流×1.1 14. 当变频器驱动多台并联电机时，容量的选取
变频器的基础知识原理及应用
变频器的组成 变频器(Frequency Converter)是利用电力电子半导体器件的通断作用把 电压、频率固定不变的交流电转变成电压、频率都可调的交流电。现在使用的变 频器主要采用交-直-交的工作方式，先把工频交流电整流成直流电，再把直流电 逆变为频率、电压均可控制的交流电。变频器输出的波形是模拟正弦波，主要用 于电动机的调速，又叫变频调速器。 变频器主要由整流、滤波、逆变、制动单元、驱动单元、检测单元和微处理 一、交流-直流部分(整流部分)： ? 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，二极管反向耐压值一般应选1200V 。二极管的正向电流为电 机额定电流的1.414~2倍。 ? 吸收电容C 1：整流电路输出是脉动的直流电压，必须加以滤波。
? 压敏电阻：过电压保护与耐雷击要求。 ? 热敏电阻：过热保护。 ? 霍尔:安装在U 、V 、W 的其中二相,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。 ? 电解电容：又叫储能电容，在充电电路中主要作用为储能和滤波。PN 两端 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 。 ? 充电电阻：防止开机(上电)瞬间的涌浪电流烧坏电解电容。因为开机(上电) 前电容两端的电压为 0V ，在开机(上电)的瞬间电容相当于短路状态。如果 整流桥与电解电容之间没有充电电阻，相当于电源直接短路，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10~300Ω。 ? 均压电阻：防止电解电容的电压不均从而烧坏电解电容。因为两个电解电容 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 高的电容严重发热或因超过耐压值而损坏。 ? 吸收电容C 2：主要作用是吸收IGBT 的过流与过压能量。 二、直流-交流部分(逆变部分): ? VT1-VT6逆变管(IGBT)：构成逆变电路的主要器件，也是变频器的核心元 件。把直流电逆变频率，幅值都可调的交流电。 ? 续流二极管：①保护IGBT ，防止IGBT 在工作时被反电动势损坏。②变频 器的负载是电机，而电机是一种感性负载， 所以它必然要向电源侧返送能量，
变频器基本知识入门
变频器基本知识入门 1、什么是变频器？ 变频器是将恒压恒频的交流电转变成变压变频的交流电的装置，以满足交流电动机变频调速的需要。 2、 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。 2、PWM和PAM的不同点是什么？ 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。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。 3、电压型与电流型有什么不同？ 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，其直流回路滤波石电感。 4、为什么变频器的电压与电流成比例的改变？ 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。 5、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。
6、采用变频器运转时，电机的起动电流、起动转矩怎样？ 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。 7、V/f模式是什么意思？ 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。 8、按比例地改V和f时，电机的转矩如何变化？ 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。 9、在说明书上写着变速范围60~6Hz，即10:1，那么在6Hz以下就没有输出功率吗？ 在6Hz以下仍可输出功率，但根据电机温升和起动转矩的大小等条件，最低使用频率取6Hz 左右，此时电动机可输出额定转矩而不会引起严重的发热问题。变频器实际输出频率(起动频率)根据机种为0.5~3Hz. 10、对于一般电机的组合是在60Hz以上也要求转矩一定，是否可以？ 通常情况下时不可以的。在60Hz以上(也有50Hz以上的模式)电压不变，大体为恒功率特性，在高速下要求相同转矩时，必须注意电机与变频器容量的选择