下载文档原格式
变频器结构及工作原理 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998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。
如图1所示，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。
1. 整流器它与单相或三相交流电源相连接，产生脉动的直流电压。
2. 中间电路，有以下三种作用：a. 使脉动的直流电压变得稳定或平滑，供逆变器使用。
b. 通过开关电源为各个控制线路供电。
c. 可以配置滤波或制动装置以提高变频器性能。
3. 逆变器将固定的直流电压变换成可变电压和频率的交流电压。
4. 控制电路它将信号传送给整流器、中间电路和逆变器，同时它也接收来自这些部分的信号。
其主要组成部分是：输出驱动电路、操作控制电路。
主要功能是：a. 利用信号来开关逆变器的半导体器件。
b. 提供操作变频器的各种控制信号。
c. 监视变频器的工作状态，提供保护功能。
现场对变频器以及周边控制装置的进行操作的人员，如果对一些常见的故障情况能作出判断和处理，就能大大提高工作效率，并且避免一些不必要的损失。
为此，我们总结了一些变频器的基本故障，供大家作参考。
以下检测过程无需打开变频器机壳，仅仅在外部对一些常见现象进行检测和判断。
以下检测过程无需打开变频器机壳，仅仅在外部对一些常见现象进行检测和判断。
间太短导致的制动问题，请参考第8条。
5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。
如图1所示，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。
变频器工作原理直流－>振荡电路－>变压器（隔离、变压）－>交流输出方波信号发生器使直流以50Hz的频率突变，用正弦和准正弦的振荡器，波形类似于长城的垛口，一上一下的方波，突变量约为5V；再经过信号放大器使突变量扩大至12V左右；经变压器升压至220V输出怎样将直流电转换成交流电？有三种方法：1、用直流电源带动直流电动机----机械传动到交流发电机发出交流电；这是一种最古老的方法，但现在仍有人在用，特点是成本低，易维护。
目前在大功率转换中还在使用。
2、用振荡器（就是目前市场上的逆变器）；这是比较先进的方法，成本高，多用于小功率变换；3、机械振子变换器，其原理就是让直流电流断断续续，通过变压器后就能在变压器的次级输出交流电，这是一种比较老的方法，目前基本上已被淘汰。
现在日本发现一种有机物可以转换2交流电是指电压或电流的幅值在0值附近震荡，也就是有正有负，方向会发生变化，而并不一定是正弦的。
直流电也并不是恒定不变的，它的幅值也是可以变化的，但不会改变方向。
也就是说恒为正或恒为负。
在逆变器中不能单独应用可控硅，它仅仅是起一个开关作用，必须要由振荡电路来控制可控硅的开/关状态，得到方波形的交流电，再经变压、滤波，得到较纯的正弦波交流电。
UPS 电源(Uninterruptible Power System 不间断电源系统)利用逆变电路，即用直流电驱动一个振荡器，产生交流振荡，一般得到的是方波。
如果经过滤波电路去除50Hz的谐波，就能得到比较纯的50Hz交流电。
变频器1 1.1变频技术的概念1.常用的调速方法变极调速、定子调压调速、转差离合器调速2.变频技术的概念把直流电逆变成不同频率的交流电，或是把交流电变成直流电再逆变成不同频率的交流电，或是把直流电变成交流电再把交流电变成直流电等技术的总称。
特点：电能不变，只有频率变。
3.变频技术的发展应交流电机无级调速的需要而诞生的。
自20世纪60年代以来，电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，电气传动技术面临着一场革命，即交流调速取代直流调速、计算机数字控制技术取代模拟控制技术已经成为发展趋势。
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。
变频器维修工作原理要想做好变频器维修，了解变频器基础知识当然是相当重要的，但是对于变频器维修，仅了解以上基本电路还远远不够的，还须深刻了解主回路电路，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。
下图是它的结构图。
图1.1变频器基本电路图分析目前，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，其主回路图（见图1.1），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。
图1.21）整流电路如图1.2所示，通用变频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。
2）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。
3）逆变电路逆变电路的作用是在控制电路的作用下，将直流电路输出的直流电源转换成频率和电压都可以任意调节的交流电源。
变频器作用及工作原理
变频器是把工频电源（50Hz或60Hz）变换成各种频率的交流电源，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。
变频器作用变频器的直接作用：
1、通过改变电动机的电压和频率，使电机的速度可以无极调节。
2、软启动节能，功率因数补偿节能。
变频器的间接作用：
1、节能（节电）。
风机、泵类等设备传统的调速方法是通过调节入口或出口的挡板、阀门开度来调节给风量和给水量，其输入功率大，且大量的能源消耗在挡板、阀门的截流过程中。
当使用变频调速时，如果流量要求减小，通过降低泵或风机的转速即可满足要求，降低电耗。
2、提高生产设备自动化程度。
当前有很多品牌的变频器。
变频器接线图
变频器工作原理主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分，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。
它由三部分构成：将工频电源变换为直流功率的整流器、吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的平波回路、以及将直流功率变换为交流功率的逆变器。
变频器结构及工作流程图
1、整流器。
变频器原理及接线图。
变频器（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。
变频器工作原理主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分，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。
它由三部分构成，将工频电源变换为直流功率的“整流器”，吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路”，以及将直流功率变换为交流功率的“逆变器”。
变频器接线图变频器接线方法一、主电路的接线1、电源应接到变频器输入端R 、S 、T 接线端子上，一定不能接到变频器输出端（U 、V 、W ）上，否则将损坏变频器。
接线后，零碎线头必须清除干净，零碎线头可能造成异常，失灵和故障，必须始终保持变频器清洁。
等进入变频器中。
2、在端子+，PR 间，不要连接除建议的制动电阻器选件以外的东西，或绝对不要短路。
/article/zhishi/bpq/3、电磁波干扰，变频器输入／输出（主回路）包含有谐波成分，可能干扰变频器附近的通讯设备。
因此，安装选件无线电噪音滤波器FR-BIF 或FRBSF01或FR-BLF 线路噪音滤波器，使干扰降到最小。
4、长距离布线时，由于受到布线的寄生电容充电电流的影响，会使快速响应电流限制功能降低，接于二次侧的仪器误动作而产生故障。
因此，最大布线长度要小于规定值。
不得已布线长度超过时，要把Pr ．156设为1。
5、在变频器输出侧不要安装电力电容器，浪涌抑制器和无线电噪音滤波器。
否则将导致变频器故障或电容和浪涌抑制器的损坏。
变频器工作原理图解1 变频器的工作原理变频器分为 1 交---交型 输入是交流，输出也是交流将工频交流电直接转换成频率、电压均可控制的交流，又称 直接式变频器2 交—直---交型 输入是交流，变成直流 再变成交流输出将工频交流电通过整流变成直流电，然后再把直流电变成频率、电压、均可控的交流电又称为间接变频器。
多数情况都是交直交型的变频器。
2 变频器的组成由主电路和控制电路组成主电路 由整流器 中间直流环节 逆变器 组成先看主电路原理图三相工频交流电 经过VD1 ~ VD6 整流后， 正极送入到缓冲电阻RL中，RL的作用是防止电流忽然变大。
经过一段时间电流趋于稳定后，晶闸管或继电器的触点会导通短路掉缓冲电阻RL ，这时的直流电压加在了滤波电容CF1、CF2 上，这两个电容可以把脉动的直流电波形变得平滑一些。
由于一个电容的耐压有限，所以把两个电容串起来用。
耐压就提高了一倍。
又因为两个电容的容量不一样的话，分压会不同，所以给两个电容分别并联了一个均压电阻R1、R2 ，这样，CF1 和CF2 上的电压就一样了。
继续往下看，HL 是主电路的电源指示灯，串联了一个限流电阻接在了正负电压之间，这样三相电源一加进来，HL就会发光，指示电源送入。
接着，直流电压加在了大功率晶体管VB的集电极与发射极之间，VB的导通由控制电路控制，VB上还串联了变频器的制动电阻RB，组成了变频器制动回路。
我们知道，由于电极的绕组是感性负载，在启动和停止的瞬间都会产生一个较大的反向电动势，这个反向电压的能量会通过续流二极管VD7~VD12使直流母线上的电压升高，这个电压高到一定程度会击穿逆变管V1~V6 和整流管VD1~VD6。
当有反向电压产生时，控制回路控制VB导通，电压就会通过VB在电阻RB释放掉。
当电机较大时，还可并联外接电阻。
一般情况下“+”端和P1端是由一个短路片短接上的，如果断开，这里可以接外加的支流电抗器，直流电抗器的作用是改善电路的功率因数。
变频器介绍：变频器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。
变频器工作原理
变频器可分为电压型和电流行两种变频器。
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。
是整流器，整流器，逆变器。
而变频器的主电路由整流器、平波回路和逆变器三部分构成，将工频电源变换为直流功率的“整流器”，吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路。
变频器接线图
上图是一副变频器接线图。
在变频器的安装中，有一些问题是需要注意的。
例如变频器本身有较强的电磁干扰，会干扰一些设备的工作，因此我们可以在变频器的输出电缆上加上电缆套。
又或变频器或控制柜内的控制线距离动力电缆至少100mm等等。
变频器接线方法
一、主电路的接线
1、电源应接到变频器输入端R、S、T接线端子上，一定不能接到变频器输出端（U、V、W）上，否则将损坏变频器。
接线后，零碎线头必须清除干净，零碎线头可能造成异常，失灵和故障，必须始终保持变频器清洁。
在控制台上打孔时，要注意不要使碎片粉末等进入变频器中。
2、在端子+，PR间，不要连接除建议的制动电阻器选件以外的东西，或绝对不要短路。
3、电磁波干扰，变频器输入／输出（主回路）包含有谐波成分，可能干扰变频器附近的通讯设备。
因此，安装选件无线电噪音滤波器FR-BIF或FRBSF01或FR-BLF线路噪音滤波器，使干扰降到最小。
4、长距离布线时，由于受到布线的寄生电容充电电流的影响，会使快速响应电流限制功能降低，接于二次侧的仪器误动作而产生故障。
因此，最大布线长度要小于规定值。
不得已布线长度超过时，要把Pr．156设为1。
5、在变频器输出侧不要安装电力电容器，浪涌抑制器和无线电噪音滤波器。
否则将导致变频器故障或电容和浪涌抑制器的损坏。
6、为使电压降在2%以内，应使用适当型号的导线接线。
变频器和电动机间的接线距离较长时，特别是低频率输出情况下，会由于主电路电缆的电压下降而导致电机的转矩下降。
7、运行后，改变接线的操作，必须在电源切断10min以上，用万用表检查电压后进行。
断电后一段时间内，电容上仍然有危险的高压电。
二、控制电路的接线
变频器的控制电路大体可分为模拟和数字两种。
1、控制电路端子的接线应使用屏蔽线或双绞线，而且必须与主回路，强电回路（含200V 继电器程序回路）分开布线。
2、由于控制电路的频率输入信号是微小电流，所以在接点输入的场合，为了防止接触不良，微小信号接点应使用两个并联的节点或使用双生接点。
3、控制回路的接线一般选用0.3～0.75平方米的电缆。
三、地线的接线
1、由于在变频器内有漏电流，为了防止触电，变频器和电机必须接地。
2、变频器接地用专用接地端子。
接地线的连接，要使用镀锡处理的压接端子。
拧紧螺丝时，注意不要将螺丝扣弄坏。
3、镀锡中不含铅。
4、接地电缆尽量用粗的线径，必须等于或大于规定标准，接地点尽量靠近变频器，接地线越短越好。
变频器的作用
1.变频器可以调整电机的功率，实现电机的变速运行，以此来达到省电的目的。
例子体现在离心风机和水泵上，当离心风机和水泵使用了变频器后，操作人员变频调速，可根据需要轻松控制流量，从而节省了能源
2.变频器可以降低电力线路中电压的波动，避免了一旦电压发生异常而导致设备的跳闸或者出现异常运行的现象。
3.变频器可以减少对电网的冲击，从而有效地减少了无功损耗，增加了电网的有效功率。
4.变频器还可以减少机械中传动部件之间的磨损，因此，在一定程度上也降低了成本，提高了系统的稳定性。
5.此外，变压器的控制功能非常齐全，可以很好的配合其他的控制设备或者一起，从而实现集中监视和实时控制，为用户解决了很多系统兼容性的麻烦等问题。
