变频器的组成与分类

变频器基础知识及变频器的分类变频器的分类（1）按直流电源的性质分类变频器中间直流环节用于缓冲无功功率的储能元件可以是由电容或是电感，据此变频器可分成电压型变频器和电流型变频器两大类。

电流型变频器的特点是中间直流环节采用大电感作为储能元件，无功功率将由该电感来缓冲。

电流型变频器的一个较突出的优点是，当电动机处于再生发电状态是，回馈到直流侧的再生电能可以方便地回馈交流电网，不需要在主电路内附加任何设备。

电流型变频器常用于频繁急加减速的大容量电动机的传动。

在大容量风机、泵类节能调速中也有应用。

电压变频器的特点是中间直流环节的储能元件采用大电容，用来缓冲负载的无功功率。

对负载而言，变频器是一个交流电压源，在不超过容量限度的情况下，可以驱动多台电动机并联运行，具有不选择负载的通用性。

缺点是电动机处于再生发电状态时，回馈到直流侧的无功能量难于回馈给交流电网。

要实现这部分能量向电网的回馈，必须采用可逆变流器。

（2）按变换环节分类1）交-交变频器交-交变频器是将工频交流电直接变换成频率电压可调的交流电（转换前后的相数相同），又称直接式变频器。

对于大容量、低转速的交流调速系统，常采用晶闸管交一交直接变频器直接驱动低速电动机，可以省去庞大的齿轮减速箱。

其缺点是：最高输出频率不超过电网频率的l/3～1/2，且输入功率因数较低，谐波电流含量大，谐波频谱复杂，因此必须配置大容量的滤波和无功补偿设备。

近年来，又出现了一种应用全控型开关器件的矩阵式交一交变压变频器，采用PWM控制方式，可直接输出变频电压。

这种调速方法的主要优点是：①输出电压和输人电流的低次谐波含量都较小。

②输入功率因数可调。

③输出频率不受限制。

④能量可双向流动，可获得四象限运行。

⑤可省去中间直流环节的电容元件。

2）交-直-交变频器交-直-交变频器是先把工频交流电通过整流器变成直流电，然后再把直流电变换成频率电压可调的交流电，又称间接式变频器。

把直流电逆变成交流电的环节较易控制，在频率的调节范围，以及改善变频后电动机的特性等方面，都具有明显的优势。

变频器的分类变频器的分类方法有多种，按照主电路工作方式分类，可以分为电压型变频器和电流型变频器；按照开关方式分类，可以分为PAM控制变频器、PWM控制变频器和高载频PWM 控制变频器；按照工作原理分类，可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等；按照用途分类，可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。

一、主电路工作方式分类：1、电压型变频器：电压型变频器与电流型变频器同属于交一直一交变频器，也由整流器、滤波器、逆变器三部分组成。

工作原理也是整流电路将电网来的交流电转换成直流电；再经三相桥式逆变电路转变为频率可调的交流电，供给推进电动机，电压型变频器的中问环节采用大电容。

2、电流型变频器：电流型工作原理是整流电路将电网来的交流电转换成直流电；再经三相桥式逆变电路转变为频率可调的交流电，供给推进电动机，电流型变频器的直流中间环节，采用大电感滤波。

3、电压型变频器和电流型变频器的区别：就是储能元件不同，电压型的储能元件是电容，电流型的是电感。

其实普通变频器应用电力电子电路，就是一个交流变直流--〉直流储能--〉直流变交流的过程。

也就是常说的整流环节--〉储能环节--〉逆变环节。

一般控制环节在逆变上，除非是四象限变频器，要用于回馈至电网的，会把整流和逆变做的结构一样。

否则的话，整流一般用晶闸管等，逆变用IGBT。

说多了，反正最后的控制都是对变流进行控制的，电压型和电流型的差别就在储能环节。

二、开关方式分类1、PAM控制变频器PAM是英文Pulse Amplitude Modulation (脉冲幅值调制) 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。

2、PWM控制变频器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制方式。

3、高载频PWM控制变频器高载频PWM控制。

变频器的分类变频器是一种能够改变电源频率的装置，广泛应用于工业生产中。

根据其功能和特点的不同，变频器可以分为多种分类。

下面将介绍几种常见的变频器分类。

一、按输出功率分类根据变频器的输出功率不同，可以将其分为低功率变频器、中功率变频器和高功率变频器三类。

1. 低功率变频器：低功率变频器通常指输出功率在1千瓦以下的变频器。

这类变频器体积小、重量轻，适用于小型机械设备的驱动，如风扇、水泵等。

低功率变频器具有运行稳定、噪音低等特点。

2. 中功率变频器：中功率变频器的输出功率在1千瓦到100千瓦之间。

这类变频器广泛应用于中型机械设备的驱动，如压缩机、切割机等。

中功率变频器具有较高的输出功率和较强的控制能力。

3. 高功率变频器：高功率变频器的输出功率在100千瓦以上。

这类变频器适用于大型机械设备的驱动，如电机、风力发电机组等。

高功率变频器具有较大的输出功率和高效率的能量转换。

二、按控制方式分类根据变频器的控制方式不同，可以将其分为V/F控制变频器和矢量控制变频器两类。

1. V/F控制变频器：V/F控制变频器是一种常见的变频器控制方式，其通过控制输出电压和频率的比值来控制电机的转速。

V/F控制变频器结构简单，控制稳定，适用于一般的驱动需求。

2. 矢量控制变频器：矢量控制变频器是一种高级的变频器控制方式，其通过对电机转子位置和转速进行精确控制，实现对电机的高性能驱动。

矢量控制变频器具有较高的控制精度和动态响应能力，适用于对转速要求较高的场合。

三、按输出电压分类根据变频器的输出电压不同，可以将其分为单相变频器和三相变频器两类。

1. 单相变频器：单相变频器适用于单相电源供电的场合，常见于家用电器和小型机械设备的驱动。

单相变频器结构简单，安装方便，但输出功率相对较小。

2. 三相变频器：三相变频器适用于三相电源供电的场合，广泛应用于工业生产中的大型机械设备。

三相变频器输出功率较大，能够满足各种工业驱动需求。

四、按应用场景分类根据变频器的应用场景不同，可以将其分为通用型变频器和专用型变频器两类。

变频器控制方式有哪些_变频器有几种控制方式_变频器的控制方式详解变频调速技术是现代电力传动技术的重要发展方向，而作为变频调速系统的核心变频器的性能也越来越成为调速性能优劣的决定因素，除了变频器本身制造工艺的先天条件外，对变频器采用什么样的控制方式也是非常重要的。

本文从工业实际出发，综述了近年来各种变频器控制方式的特点，并展望了今后的发展方向。

变频器简介1）变频器的基本结构变频器是把工频电源（50Hz或60Hz）变换成各种频率的交流电源，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变成交流电。

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。

2）变频器的分类变频器的分类方法有多种，按照主电路工作方式分类，可以分为电压型变频器和电流型变频器；按照开关方式分类，可以分为PAM控制变频器、PWM控制变频器和高载频PWM 控制变频器；按照工作原理分类，可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等；按照用途分类，可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。

变频器控制方式选择依据对于控制方式，要根据生产机械的具体要求来进行选择。

1、二次方律负载对于离心式风机、水泵和空气压缩机一类的二次方律负载，一般采用V/F控制方式为宜。

因为V/F控制方式有低励磁U/f线，在低频运行时可以更好地节能。

矢量控制方式实质上是使电动机始终保持额定磁通的控制方式，不可能实现低励磁。

2.恒转矩负载（1）对于负载率经常变动、调速范围又不很大的负载，一般以选择无反馈矢量控制为好，因为V/F控制方式的转矩提升量不易预置得恰到好处，但采用无馈矢量控制方式时，须注。

1、什么是变频器？变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频（50Hz）电源变换为另一频率的电能控制装置。

2变频器的组成：变频器实际上就是一个逆变器.它首先是将交流电变为直流电.然后用电子元件对直流电进行开关.变为交流电.一般功率较大的变频器用可控硅.并设一个可调频率的装置.使频率在一定范围内可调.用来控制电机的转数.使转数在一定的范围内可调，变频器广泛用于交流电机的调速中。

变频器不仅调速平滑，范围大，效率高，启动电流小，运行平稳，而且节能效果明显。

因此，交流变频调速已逐渐取代了过去的传统滑差调速、变极调速、直流调速等调速系统，越来越广泛的应用于煤炭、冶金、纺织、印染、空调，烟机生产线及楼宇、供水等领域。

变频器一般分为整流电路、平波电路、控制电路、逆变电路等几大部分。

1. 整流电路整流电路的功能是把交流电源转换成直流电源。

整流电路一般都是单独的一块整流模块.2. 平波电路平波电路在整流器、整流后的直流电压中含有电源6倍频率脉动电压，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容和电感吸收脉动电压(电流)，一般通用变频器电源的直流部分对主电路而言有余量，故省去电感而采用简单电容滤波平波电路。

3. 控制电路现在变频调速器基本系用16位、32位单片机或DSP为控制核心，从而实现全数字化控制。

变频器是输出电压和频率可调的调速装置。

提供控制信号的回路称为主控制电路，控制电路由以下电路构成：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”。

运算电路的控制信号送至“驱动电路”以及逆变器和电动机的“保护电路变频器采取的控制方式有：速度控制、转矩控制、PID控制或其它方式4 逆变电路逆变电路同整流电路相反，逆变电路是将直流电压变换为所要频率的交流电压，以所确定的时间使上桥、下桥的功率开关器件导通和关断。

从而可以在输出端U、V、W三相上得到相位互差120°电角度的三相交流电压3.IGBTIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，绝缘栅双极型功率管，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电力电子器件, IGBT驱动功率小而饱和压降低。

变频器的分类作用及工作原理变频器是一种能够改变电源输入频率的电力转换器。

它可以将固定频率的交流电转换为可调节频率的交流电，从而使电动机实现步骤或无极调速，大大提高了电动机的效率和控制性能。

下面将详细介绍变频器的分类、作用以及工作原理。

一、变频器的分类：1.按控制方式分类：开环变频器和闭环变频器。

开环变频器只能单向探测电机转速，无法进行反馈控制；闭环变频器能够通过反馈装置实时感知电机的转速并进行调整。

2.按输出电压分类：单相变频器和三相变频器。

单相变频器输出电压只有一个相位，适用于单相电动机的调速；三相变频器输出电压具备三相电流相位，适用于三相电动机的调速。

3.按拓扑结构分类：单级变频器和多级变频器。

单级变频器电路简单，适用于小功率电动机的调速；多级变频器能够提供更高的输出电压和电流，适用于大功率电动机的调速。

4.按调速性能分类：V/F控制变频器、矢量控制变频器和直接转矩控制变频器。

V/F控制变频器能够实现简单的速度调节；矢量控制变频器在速度和转矩控制上具备更高的精度；直接转矩控制变频器能够实现更精准的速度和转矩控制。

二、变频器的作用：1.电机调速：变频器能够调控电动机的转速，使其实现步骤或无级调速。

2.节能降耗：变频器通过实时调节电机的转速，避免了电机在运行过程中的过度能量消耗，降低了能耗。

3.保护电机：变频器能够监测电机的工作状态，及时发现异常情况并对电机进行保护，延长了电机的使用寿命。

4.改善运行平稳性：变频器通过控制电机的转速和起停过程中的电流变化，使电机运行更加平稳，减少机械部件的磨损。

5.提高生产效率：变频器具备快速启动和停止的功能，能够提高生产线的效率和灵活性。

三、变频器的工作原理：变频器通过将输入的固定频率交流电源转换为可调节频率的交流电源，从而实现电机的调速控制。

其工作原理主要包括整流、滤波、逆变和控制四个阶段：1.整流：变频器首先将输入的交流电源通过整流器转换为直流电压。

整流器通常使用整流桥等电路将交流电转换为直流电。

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，其应用受到很大限制。

2．交-直-交变频器
先将频率固定的交流电整流后变成直流电，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。

其组成方框图如图所示。

图交-直-交变频器主电路方框图
(1)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，这种形式的变频器较为少见。

(2)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。

①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。

②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。

变频器的工作原理及分类变频器是一种电子设备，用于控制交流电动机的转速和转矩。

它可以改变电动机的输入频率和电压，从而实现对电动机速度的精确控制，使其适应不同的工作场合和工艺要求。

本文将介绍变频器的工作原理和分类。

工作原理：变频器主要由整流器、滤波器、逆变器和控制电路等组成。

整流器将交流电源变成直流电源，滤波器对直流电源进行滤波，以减小电源中的波动和噪音。

逆变器将直流电源转换为可变频率和可变幅值的交流电源输出给电动机。

逆变器控制会调整输出的频率和电压，根据电动机的负载要求来改变输出的电压和频率，从而调整电动机的转速。

控制电路通过采样电动机的转速和负载情况，根据预设的控制策略计算出逆变器的输出频率和电压，以实现对电动机转速的精确控制。

变频器的分类：按功率大小可分为低压变频器和中高压变频器。

低压变频器适用于小型电动机，一般功率范围在几十瓦到几百千瓦；中高压变频器则适用于大型电动机，功率范围在数百千瓦到几兆瓦。

按控制方式可分为 V/F 控制和矢量控制。

V/F 控制是根据电动机的转速来调整输出频率和电压，适用于一般的恒转矩负载；矢量控制则是在 V/F 控制的基础上增加了对电动机电流和转矩的控制，适用于对转矩要求较高的负载。

按应用领域可分为通用型变频器和专用型变频器。

通用型变频器适用于一般工业领域的电动机控制，具有通用性和灵活性；专用型变频器则针对特定的应用需求设计，比如风力发电机组、水泵控制系统等。

总结：变频器通过对电动机的供电频率和电压进行精确控制，实现了对电动机转速和转矩的精确调节，从而适应了不同负载和工艺要求。

根据不同的功率、控制方式和应用领域的需求，可选择合适的变频器类型，以满足实际应用的要求。

变频器基本知识一、变频器基本概念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，能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因数、过流/过压/过载保护等功能。

二、变频器的结构•主要由主电路(包括整流器、中间直流环节、逆变器)和控制电路组成。

•整流器：将交流电变换成直流的电力电子装置，其输入电压为正弦波，输入电流非正弦，带有丰富的谐波•中间直流环节：中间直流储能环节，在它和电动机之间进行无功功率的交换。

•逆变器：将直流电转换成交流电的电力电子装置，其输出电压为非正弦波，输出电流近似正弦•控制电路：常由运算电路、检测电路、控制信号输入/输出电路和驱动电路组成。

主要任务是完成对逆变器的开关控制、对整流器的电压控制以及完成各种保护功能等，其控制方法可以采用模拟控制或数字控制。

通过改变电源的频率来达到改变电源电压的目的，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、调速的目的三、变频器的分类按工作原理分•V/F控制对变频器的频率和电压同时进行调节•转差频率控制为V/F控制的改进方式•矢量控制将交流电机的定子电流分解成磁场分量电流和转矩分量电流并分别加以控制的方式•直接转矩控制把转矩作为控制量，直接控制转矩，是继矢量控制变频调速技术之后的一种新型的交流变频调速技术。

四、变频器选型—选型原则•考虑变频器运行的经济性和安全性，变频器选型保留适当的余量是必要的。

•要准确选型，必须要把握以下几个原则：•充分了解控制对象性能要求。

一般来讲如对启动转矩、调速精度、调速范围要求较高的场合则需考虑选用矢量变频器，否则选用通用变频器即可•了解负载特性，如是通用场合，则需确定变频器是G型(重载型)还是P型（轻载型）•了解所用电机主要铭牌参数：额定电压、额定电流。

•确定负载可能出现的最大电流，以此电流作为待选变频器的额定电流。

如果该电流小于适配电机额定电流，则按适配电机选择对应变频器，考虑成本因素•以下情况要考虑容量放大一档：1、长期高温大负荷2、异常或故障停机会出现灾难性后果的现场3、目标负载波动大4、现场电网长期偏低而负载接近额定5、绕线电机、同步电机或多极电机（6极以上）•充分了解各变频器支持的选配件是正确选配的基础。

1，按变换环节分1)交----交变频器2）交---直---交变频器2，按直流环节的储能方式1）电流型变频器：直流环节的储能元件是电感线圈2）电压型变频器：直流环节的储能元件是电容器3，按控制模式（工作原理分）1)U/F 控制变频器。

特点是对变频器输出的电压和频率同时进行控制，通过使U/F的值保持一定而得到所需的转矩特性，多用于对精度要求不高的通用变频器。

2）转差频率控制变频器。

时对U/F控制的一种改进，这种控制需要由安装在马达上的速度传感器检测出马达的转速，构成速度闭环，速度调节器的输出为转差频率，而变频器的输出频率则由马达的实际转速与所需转差频率之和决定。

由于通过控制转差频率来控制转矩和电流，其加减速特性和限制过电流的能力得到提高。

3）矢量控制变频器。

基本思路是:将马达的定子电流分为产生磁场的励磁电流和与其垂直的产生转矩的转矩电流，并分别加以控制。

由于这种控制方式中必须同时控制马达定子电流的幅值和相位，即定子电流的矢量。

4，按用途分：1）通用变频器。

是指能与普通的笼型马达配套使用，能适应各种不同性质的负载，并具有多种可供选择功能的变频器。

2）高性能专用变频器。

主要应用于对马达控制要求较高的系统，大多数采用矢量控制方式，驱动对象通常是变频器厂家指定的专用马达。

3）高频变频器。

再超精密加工和高性能机械中，常常要用到高速马达，为了满足这些高速马达的驱动要求，出现了采用PAM(脉冲幅值调制)控制方式的高频变频器，其输出频率可达到3kHZ.:2::::j em L T j G D T T 1）对于风机和泵类负载，由于低速时转矩较小，对过载能力和转速精度要求较低，故选用廉价的变频器。

2）对于希望具有转矩特性，但在转速精度及动态性能方面要求不高的负载，可选用无矢量控制型 变频器。

3）对于低速时要求有较硬的机械特性，并要求有一定的调速精度，但在动态性能方面无较高要求的负载，可选用不带速度反馈的矢量控制型变频器。

变频器的基本构成、作用和分类一. 变频器的基本构成及其作用电压型变频器在电压型变频器中，整流电路产生逆变电路所需要的直流电压，并通过直流中间电路的电容进行平滑后输出。

整流电路和直流中间电路起直流电压源的作用，而电压源输出的直流电压在逆变电路中被转换为具有所需频率的沟通电压。

在电压型变频器中，由于能量回馈给直流中间电路的电容，并使直流电压上升，还需要有专用的放电电路，以防止换流器件因电压过高而被破坏。

电压型变频器主电路的结构因其使用的换流器件的不同而有多种形式。

关于这些电路的结构，可参考有关资料。

电流型变频器整流电路通过中间电路的电抗将电流平滑后输出。

整流电路和直流中间电路起电流源的作用，而电流源输出的直流电流在逆变电路中被转换为具有所需频率的沟通电流供应给电动机。

在电流型变频器中，电动机定子电压的掌握是通过检测电压后对电流进行掌握的方式实现的。

对于电流型变频器来说，在电动机进行制动的过程中可通过将直流中间电路的电压反向的方式使整流电路变为逆变电路，并将负载的能量回馈给电源，而且在消失负载短路等状况时也更简单处理，电流型掌握方式更适合于大容量变频器。

PAM调制变频器（参见）PAM掌握是脉冲幅度调制（Pulse Amplitude Modulation）的缩写，是一种在整流电路部分对输出电压（电流）的幅值进行掌握，而在逆变电路部分对输出频率进行掌握的掌握方式。

由于在PAM掌握的变频器中，逆变电路换流器件的开关频率即为变频器的输出频率，所以这是一种同步调制方式。

由于逆变电路换流器件的开关频率（简称载波频率）较低，在使用PAM掌握方式的变频器进行调速驱动时具有电动机运转噪音小，效率高等特点。

但是，由于这种掌握方式必需同时对整流电路和逆变电路进行掌握，掌握电路比较简单。

此外，这种掌握方式也还具有当电动机进行低速运转时波动较大的缺点。

PWM调制变频器PWM掌握是脉冲宽度调制(Pulse Width ModuLation)的缩写。