常用變頻器原理及類型簡(jiǎn)單介紹

交-直-交電流型變頻器是指在逆變器的直流側(cè)串聯(lián)平波電抗器，使得直流電平直，形成電流源，可以方便地實(shí)現(xiàn)負(fù)載能量向電網(wǎng)回饋，可以快速、頻繁地實(shí)現(xiàn)四象限運(yùn)行，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)電流的閉環(huán)控制，提高了裝置的可靠性。適用于單機(jī)快速調(diào)速系統(tǒng)。順變器的作用是將定壓定頻的交流電變換為可調(diào)直流電，通過(guò)電壓型或電流型濾波器為逆變器提供直流電源。逆變器將直流電源變?yōu)榭烧{(diào)頻率的交流電。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(cè)單元微處理單元等組成。

交-直-交電壓型變頻器在直流側(cè)并聯(lián)大容量濾波電容以緩沖無(wú)功功率，直流電源阻抗小，形成電壓源;能量回饋電網(wǎng)較難，只能能耗制動(dòng)，適用于小容量和頻率不高的調(diào)速系統(tǒng)。PWM變頻器的特點(diǎn)是調(diào)頻和調(diào)壓都由逆變器完成，二極管整流提供恒定的直流電壓;變頻功率因數(shù)高，調(diào)節(jié)速度快;輸出電壓和電流被形接近正弦波，改善了由矩形波引起的電動(dòng)機(jī)發(fā)熱、轉(zhuǎn)矩降低等電動(dòng)機(jī)運(yùn)行性能，適用于單臺(tái)或多臺(tái)電動(dòng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行，動(dòng)態(tài)性能要求高的調(diào)速系統(tǒng)。

變頻器靠?jī)?nèi)部IGBT的開(kāi)斷來(lái)調(diào)整輸出電源的電壓和頻率，根據(jù)電機(jī)的實(shí)際需要來(lái)提供其所需要的電源電壓，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能、調(diào)速的目的，另外，變頻器還有很多的保護(hù)功能，如過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)載保護(hù)等等。隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高，變頻器也得到了非常廣泛的應(yīng)用。

在交-直-交型變頻器中，按主電路電源變換成直流電源的過(guò)程中，直流電源的性質(zhì)分為電壓型變頻器和電流型變頻器。

交-直-交型變頻器工作原理

交-直-交型變頻器的工作原理是借助微電子器件、電力電子器件和控制技術(shù)，先將工頻電源經(jīng)過(guò)二極管整流成直流電，再由電力電子器件把直流電逆變?yōu)轭l率可調(diào)的交流電源。

交-直-交型變頻器由主電路(包括整流器、中間直流環(huán)節(jié)、逆變器)和控制回路組成。各部分的功能如下：

1. 整流器它的作用是把三相(或單相)交流電源整流成直流電。在SPWM變頻器中，大多采用全波整流電路。大多數(shù)中、小容量的變頻器中，整流器件采用不可控的整流二極管或者二極管模塊。

2. 逆變器它的作用與整流器相反，是將直流電逆變?yōu)殡妷汉皖l率可變的交流電，以實(shí)現(xiàn)交流電機(jī)變頻調(diào)速。逆變電路由開(kāi)關(guān)器件構(gòu)成，大多采用橋式電路，常稱逆變橋。在SPWM變頻器中，開(kāi)關(guān)器件接受控制電路中SPWM調(diào)制信號(hào)的控制，將直流電逆變成三相交流電。

3. 控制電路這部分電路由運(yùn)算電路、檢測(cè)電路、驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)電路等組成，一般均采用大規(guī)模集成電路。

目前，通用型變頻器絕大多數(shù)是交—直—交型變頻器，通常尤以電壓器變頻器為通用，它是變頻器的核心電路，由整流回路(交—直交換)，直流濾波電路(能耗電路)及逆變電路(直—交變換)組成，當(dāng)然還包括有限流電路、制動(dòng)電路、控制電路等組成部分。交流電源的頻率和電動(dòng)機(jī)的磁極對(duì)數(shù)決定了三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。

通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)磁極對(duì)數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的方法稱為變極調(diào)速;通過(guò)改變交流電源頻率對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)整的方法為變頻調(diào)速。變頻器是將50HZ或者60HZ的工頻交流電源轉(zhuǎn)換成頻率可變的交流電源提供給電動(dòng)機(jī)。

交-直-交型變頻器工作原理：

交-交變頻器一般只能將輸入電流頻率降低輸出。由此交-交變頻器調(diào)速范圍相對(duì)于交直交型變頻器小很多，并且交-交變頻器體積大，成本高，故交-交變頻器使用范圍很窄。