变频器的基本结构与选择

变频器的选用原则和注意事项详解导语：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。

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。

选用变频器的类型，按照生产机械的类型、调速范围、静态速度精度、起动转矩的要求，决定选用那种控制方式的变频器最合适。

所谓合适是既要好用，又要经济，以满足工艺和生产的基本条件和要求。

一、需要控制的电机及变频器自身1、电机的极数。

一般电机极数以不多于(极为宜，否则变频器容量就要适当加大。

2、转矩特性、临界转矩、加速转矩。

在同等电机功率情况下，相对于高过载转矩模式，变频器规格可以降额选取。

3、电磁兼容性。

为减少主电源干扰，使用时可在中间电路或变频器输入电路中增加电抗器，或安装前置隔离变压器。

一般当电机与变频器距离超过50m时，应在它们中间串入电抗器、滤波器或采用屏蔽防护电缆。

二、变频器功率的选用系统效率等于变频器效率与电动机效率的乘积，只有两者都处在较高的效率下工作时，则系统效率才较高。

从效率角度出发，在选用变频器功率时，要注意以下几点：1、变频器功率值与电动机功率值相当时最合适，以利变频器在高的效率值下运转。

2、在变频器的功率分级与电动机功率分级不相同时，则变频器的功率要尽可能接近电动机的功率，但应略大于电动机的功率。

3、当电动机属频繁起动、制动工作或处于重载起动且较频繁工作时，可选取大一级的变频器，以利用变频器长期、安全地运行。

4、经测试，电动机实际功率确实有富余，可以考虑选用功率小于电动机功率的变频器，但要注意瞬时峰值电流是否会造成过电流保护动作。

5、当变频器与电动机功率不相同时，则必须相应调整节能程序的设置，以利达到较高的节能效果。

变频器的选择电子信息与电气工程学院 11电气卓越 11020312 刘闯摘要：自20世纪70年代以来，随着交流电动机调速控制理论、电力电子技术、以微处理器为核心的全数字化控制等关键技术的发展，电动机变频调速技术逐步成熟，变频调速技术在各个行业得以广泛应用和推广。

本文主要介绍变频调速的基本概念、变频器的基本机构以及变频器的选择方法和选择注意事项。

关键词：变频器；变频调速；基本结构；选择1、引言变频调速技术的不断成熟，使得变频器的应用变得越来越广泛。

和其它调速方式相比，变频调速以其极高的性价比得到了普遍认可，成为电机调速领域的主力军。

众所周知变频器的选择是变频器应用过程中的一个重要环节，如果变频器的选择造型不当会造成变频器不能充分发挥作用，因此变频器的选择变得尤为重要。

2、变频调速的基本概念变频器是将电网供电的工频交流电源变为适用于交流电机变频调速用的电压可变、频率可变的交流电的变流装置。

变频器外观结构图在变频调速系统中，主要采用“交—直—交”变频器。

“交—直—交”变频器示意图如下图所示：2、1变频调速传动的目的我国能源利用效率低下，主要原因是粗放型经济增长方式，结构不合理、技术装备落后、管理水平低。

采用变频器对机械设备进行转速控制，对节约能源，提高经济效益具有重要意义。

变频器在省力化、自动化、提高产品质量、提高生产效率、提高产品合格率方面的应用与在节能领域同样重要。

机械设备采用变频调速传动，可以增加设备的使用寿命，减小机械设备的噪音，使设备小型化，工作环境、生活环境更具有舒适性。

2、2变频调速应用的行业生产范围变频调速技术经过多年的发展日趋成熟，变频技术在钢铁、化学、纤维、汽车、电气机械、机床、食品、造纸、工厂建筑、农业、生活服务、电力、研究、石油等行业得到了广泛的发展和应用。

变频技术已经与我们的生产、生活息息相关。

目前，冰箱、空调、电动车等家用电器已采用相关的变频技术。

2、3变频调速传动的特点采用变频器对机械设备转速控制，变频调速传动的特点是可以使标准电动机调速，可以连续调速，电动机启动电流小，最高速度不受电源影响，电动机可以高速化、小型化，低速时定转矩输出，可以调节加减速的大小。

变频器的工作原理变频器是指一种能够改变交流电源频率并控制电动机转速的装置，也被称为变频调速器、交流调速器等。

它广泛应用于工业生产领域，能够帮助提高生产效率、降低耗能、减少机器损耗等。

那么，变频器的工作原理是怎样的呢？下面我们就来一起探讨一下。

一、变频器的基本结构变频器是由多个部件组合而成的。

其中包括整流单元、滤波单元、逆变单元、控制单元等。

下面我们分别对这几个部件进行介绍：1.整流单元变频器通过直流电源来驱动交流电动机。

因此，首先需要将供电网提供的交流电，变成直流电，这就需要整流单元来完成。

整流单元的主要作用是将交流电信号通过电子元件的作用，转变成等幅值、纯直流的电压波形，这样才能被下一级电路处理。

2.滤波单元整流单元输出的直流电有很大的脉动。

这种脉动会给电动机带来很大的损害，因此，需要滤波单元来消除这些脉动。

滤波单元通过电容、电感等元件，将直流电转化为稳定的电压，进而为后续的逆变单元提供稳定的幅值和频率。

3.逆变单元逆变单元是变频器最为核心的部件之一。

它的作用是将直流化的电源转化成高频交流电，以便输送到电机。

逆变单元一般采用多种晶体管、开关管等元件来控制电源，实现直流与交流之间的转换。

4.控制单元控制单元是变频器的大脑，其控制信号的稳定性和精度直接决定了变频器的工作性能。

控制单元的作用是对逆变单元的输出电压、电流进行调整，并根据电机转速的反馈信号，调整输出频率及电压，从而实现对电机的调速。

二、变频器的工作原理变频器的工作原理主要分为两部分，即电源电路和控制电路。

1.电源电路在变频器的电源电路中，整流单元、滤波单元、逆变单元等三个部件按照顺序连接起来，最终的输出为三相交流电机的电源。

其中，整流单元将供电网提供的交流电转换成直流电，然后再由滤波单元将直流电平稳化。

接下来，逆变单元将直流电转变成高频交流电，并将其输送至电机。

其中，变频器控制单元根据电机转速的反馈信号，调整逆变单元的输出频率和电压，从而实现对电机的调速。

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。

变频器的基本结构变频器的基本结构：变频器是一种用于控制交流电机转速和方向的设备，其基本结构由以下几个部分组成：1. 整流电路：变频器输入的电源是市电交流电源，整流电路用于将交流电压转换为直流电压，并对直流电压进行滤波等处理，以减少电源对电机的干扰。

2. 逆变电路：逆变电路将经过整流滤波后的直流信号转换为交流信号，其输出的电压和频率可以通过控制电路进行调节，从而实现对电机的精确控制。

3. 控制电路：控制电路实现对逆变电路输出的电压和频率的控制，同时还负责保护和故障诊断等功能。

4. 散热装置：变频器内部会产生一定的电磁干扰和热量，散热装置负责将变频器内部产生的热量散发出来，以保证变频器稳定工作。

5. 人机接口：人机接口通常包括LED显示屏、按键、通讯接口等，用户可以通过人机接口获取变频器的状态，并进行调整。

总之，变频器的基本结构由整流电路、逆变电路、控制电路、散热装置和人机接口组成。

整流电路实现直流电压的稳定输出，逆变电路将直流电压转换为可控的交流电压，而控制电路对逆变电路的输出进行控制，从而实现对电机的调速和转向控制。

人机接口则提供了变频器的操作和参数调节接口。

扩展资料：变频器(Variable Frequency Drive，VFD)，又称交流调速器、交流变频调速器，是一种用于控制电动机运行的电子设备。

它通过控制电动机的电源电压和频率，实现对电机的速度和扭矩进行精确控制，并且可以实现快速、准确的启停控制和反转控制等功能。

变频器通常由三个主要部分组成：整流器、中间电路和逆变器。

它可以将来自电网供电的交流电转换成直流电，并将经过滤波和调整的直流电转换成工作电源，再经过逆变器恢复为交流电，根据需要进行输出调整，从而实现对电机的控制与调节。

课程标准《变频器技术》课程标识课程代码: 15002适用专业: 机电一体化技术等学时数: 72学分数: 4执笔人:一、课程概述1.课程性质变频技术是机电一体化专业、电气自动化专业必修课，是针对电气维修工艺员、电气设备安装维护工从事的机电设备的维护检修和试验、故障排除及维护管理工作等岗位需要的实际工作能力而设置的一门核心课程。

通过本课程的学习要求学生能够熟练掌握交流变频系统的工作原理、实现方法、机械特性、运行特点及适用场合，使学生在掌握本课程的基础上，经过实验环节有能力分析和设计交流变频系统。

本课程要求学生必须掌握本专业的必备基础理论知识和专业知识,掌握从事机电一体化专业领域实际工作的基本能力和基本技能,具有对交流变频系统的安装、调试、电气控制设备的运行与维护及故障检修等能力。

《变频技术》是3年制高职机电类专业学生必须掌握的一门理论性和实践性都很强的专业基础课，该课程的主要目标是为了提高学生选择、使用和维护变频器及电气控制设备的能力；使学生掌握变频器的结构、基本工作原理、运行特性；熟悉变频器电气控制设备的分析调试维护方法，培养学生培养学生辩证唯物主义观点、实事求是的科学态度、逻辑思维能力、分析生产实际问题和解决实际问题的能力，培养学生的团队协作、勇于创新、敬业乐业的工作作风。

在对按照工作任务要求后，设定了认识变频器、变频器的的基本运行、变频器与继电器组合控制、变频器运行与分析、变频调速应用五个学习情境。

这五个学习情境按照基于工作过程的教学模式展开教学，用六步法（资讯、计划、决策、实施、检查、评估）对每一个情境进行教学实施，有助于提高学生的动手能力、自学能力、创新能力以及岗位能力等各项素质。

2.培养目标根据3年制高职电类专业教学计划的要求，本课程应该达到以下教学目标：方法能力目标●培养学生谦虚、好学的能力。

●培养学生勤于思考、刻苦钻研、事实就是、勇于探索的良好品质。

●培养学生勤于思考、做事认真的良好作风。

变频器的工作原理是什么变频器（也称为变频驱动器或变频调速器）是一种能够改变交流电驱动电机转速的电力调速设备。

它通过调整输入电源的频率和电压来控制电机的运行速度。

变频器的工作原理涉及到电力电子技术、控制系统和电机原理等多个领域。

一、基本组成结构一个典型的变频器通常由整流器、滤波器、逆变器和控制模块等几个主要组成部分组成。

1.整流器：将交流电源（通常是三相交流电）转换为直流电源。

2.滤波器：用于滤除整流器输出的脉动直流电，得到更平滑的直流电源。

3.逆变器：将直流电源转换为可变频率的交流电源。

4.控制模块：通过逻辑电路和微处理器等控制元件，接收输入的控制信号，经过处理后控制逆变器输出的频率和电压。

二、工作原理1.输入电源整流：在变频器电路的开始，交流电源首先通过整流器，将交流电转换为直流电。

2.滤波：经过整流的交流电含有一定的脉动，通过滤波器可以将这些脉动尽可能地除去，得到平滑的直流电源，以提供给逆变器使用。

3.逆变：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。

逆变器通常采用PWM（脉冲宽度调制）技术，通过控制开关管的导通时间和间隔，按照一定的频率和占空比产生脉冲信号，实现变频，然后经过滤波器进行平滑处理，得到不同频率和幅值的交流电。

4.控制模块：在逆变器的输出端接入控制模块，用于调节逆变器的输出频率和电压。

通常，控制模块是由逻辑电路和微处理器等元件组成，可以根据输入的控制信号（如电压或电流反馈信号、速度设定值等）进行计算和处理，在控制电路中生成相应的PWM信号，从而控制逆变器输出的频率和电压，以实现对电机转速的控制。

5.输出：控制模块经过处理后，通过逆变器的输出口可以提供一个可变频率和可变幅值的交流电源给电机，根据输出频率的不同，可以实现电机的不同转速控制。

三、应用领域变频器广泛应用于工业和家用领域。

在工业领域中，变频器广泛用于电机驱动系统，如风机、水泵、压缩机、传送带、机床等，通过改变电机的转速，达到节能、调速和控制的目的。

变频器的基本结构与选择变频器（Variable Frequency Drive）是一种能够根据需求改变驱动电机转速的设备。

它广泛应用于工业生产中，可以提高设备的运行效率、降低能耗，并且具备一定的保护作用。

本文将介绍变频器的基本结构与选择方案。

一、变频器的基本结构1.输入滤波器：用于滤波和抑制变频器输入端的电磁干扰，并起到保护设备的作用。

2.整流器：将交流电源变为直流电源，一般采用整流器桥式电路，可以保证直流电压的稳定性。

3.中间电路：由电容器和电感组成，起到平衡输出电压波动的作用，并且可以存储能量，提供瞬时功率。

4.逆变器：将直流电压转换为交流电压，一般采用IGBT（绝缘栅双极型晶体管）作为开关元件。

5.输出滤波器：用于滤除逆变器输出端的谐波和高频噪声，确保输出电压的纹波度和稳定性。

6.控制电路：包括运算放大器、比较器、时序控制电路等，用来控制变频器的工作频率、输出电压、起停、变频等功能。

二、变频器的选择1.负载类型：根据负载类型选择适用的变频器，常见的负载类型有离心负载、恒力负载、回转负载等，不同负载类型对变频器的要求有所不同。

2.额定功率和额定电流：确定所需要的变频器额定功率和额定电流，一般根据负载的功率和电流来选择。

3.过载能力：变频器的过载能力是指在短时间内承受额定转矩的能力，根据负载的起动过程和运行过程来确定变频器的过载能力。

4.控制方式：根据实际需求选择适用的控制方式，常见的有V/F控制、矢量控制、直接转矩控制等。

5.过载保护：变频器应具备过载保护功能，可以通过电流保护、温度保护等方式来实现。

6.编码器反馈：对于需要精确控制和定位的负载，需要通过编码器反馈来提供位置和转速信息。

7.通讯功能：变频器应具备通讯功能，可以与上位机或其他设备进行数据传输和控制。

8.故障诊断功能：变频器应具备故障自诊断和报警功能，可以方便地排查故障并提供相应的解决方案。

9.品牌和售后服务：选择知名品牌的变频器，可以保证产品的质量和可靠性，并且能够提供完善的售后服务。

变频器的基本结构和工作原理变频器是一种将电源频率变换为所需频率的电子设备。

它可将固定频率（如50Hz或60Hz）的交流电源转换为可调节频率的交流电源，以驱动各种不同频率的电动机。

变频器主要由整流器、滤波器、逆变器和控制电路组成。

1.整流器：变频器的整流器将输入的交流电源转换为直流电源。

它通常采用晶闸管整流电路或采用了桥式整流器电路。

整流器主要目的是将交流电源转换为直流电源，以便后续电路的工作。

2.滤波器：滤波器用于去除整流器输出的脉动直流电源中的高频噪音和杂散波，使其变得更加平稳。

常见的滤波器包括电感滤波器和电容滤波器，它们通常结合使用以达到更好的滤波效果。

3.逆变器：逆变器是变频器的核心部分，它将直流电源转换为可调节频率的交流电源。

逆变器通常包括大量的功率开关管（如IGBT或MOSFET）和驱动电路。

通过对功率开关管的控制，逆变器能够精确地控制输出电压和频率。

4.控制电路：控制电路是变频器的智能部分，它负责监测输入的信号和驱动逆变器的工作。

控制电路通常由微处理器和其他数字和模拟电路组成。

它可以根据用户设定的参数和反馈信号，调整逆变器的输出频率和电压，以实现对电动机的精确控制。

变频器的工作原理如下：1.输入电源经过整流器转换为直流电源。

2.直流电源通过滤波器去除脉动和杂散波。

3.控制电路接收用户设定的参数和反馈信号，计算出逆变器的控制信号。

4.逆变器根据控制信号控制功率开关管的通断，将直流电源转换为可调节频率的交流电源。

5.输出的交流电源经过滤波器去除脉动和杂散波，供电给电动机驱动。

变频器可以实现对电动机的速度和转矩进行精确调节，从而使得电动机在不同的负载和工况下工作更加高效和稳定。

它在工业自动化中广泛应用于各种设备和系统，如风机、水泵、压缩机等。

变频器的应用能够降低能源消耗，提高生产效率，并减少电动机的磨损和噪音。