山西冶金高级技工学校变频调速技术教案（首页）
编号：SXYJ/E-0705-08-01B/1序号：课题变频器的基本认识
授课班级电动27班电动28班
授课时间9月3日、9月9日9月4日、9月6日
学习目标知道变频器的发展
会变频器的分类
学习重难点变频器的分类
教学准备变频器的发展材料
教学内容纲要教学方法
一、引入
1.变压器变频器的发展及应用范围
长期以来，异步电动机在调速方面一
直处于性能不佳的状态。虽然改变定子侧
的电流频率就可以调节转速，是由异步电
动机的基本原理所决定的，是和异步电动
机“与生俱来”的。然而，异步电动机诞
变频简单介绍生于19世纪80年代，而变频调速技术发
展到迅速普及的实用阶段，却是在20世
纪80年代，整整经历了一个世纪！
2.是什么原因使变频调速技术从愿望
到实现经历了长达百年之久呢？
首先，从目前迅速普及的“交-直-交”
变频器的基本结构来看，“交→直”（由交
流变直流）的整流技术是很早就解决了
的。而“直→交”（由直流变交流）的逆
变过程实际是不同组合的开关交替地接
通和关断的过程，它必须依赖于满足一定
教学内容纲要教学方法条件的开关器件。这些条件是：
（1）能承受足够大的电压和电流；
（2）允许长时间频繁地接通和关断；
（3）接通和关断的控制必须十分方便。
直至20世纪70年代，电力晶体管（GTR）
的开发成功，才比较满意地满足了上述条件，从而为变频调速技术的开发、发展和普及奠定了基础。
20世纪80年代，又进一步开发成功了绝缘栅双极型晶体管（IGBT）其工作频率比GTR提高了一个数量级，从而使变频调速技术又向前迈进了一步。目前，中小容量的新系列变频器中的逆变部分，已基本上被IGBT 垄断了。其次，由于电动机绕组中反电动势的大小是和频率成正比的，因此在改变频率的同时还必须改变电压，故变频器常简写成VVVF。VVVF的实现，虽然不如逆变电路那样对于开关器件具有强烈的依赖性，但简化到足以推广普及的阶段，却是在20世纪70年代提出了正弦波脉宽调制技术（SPWM）并不断完善之后。
二、内容
1.变频器的概念：是一种将固定频率的交流电变换成频率、电压连续可调的交流电，以供给电动机运转的电源装置。
2.变频器分类：
1)按变频的原理分类讲述
教学内容纲要教学方法
(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较窄，一般在额定频率的1／2以下（0＜f＜N f／2），故主要用于容量较大的低速拖动系统中。
(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的改善等方面，都具有明显的优势，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－交变频器又可分成电压型和电流型两种。
a、电压型
整流后若是靠电容来滤波，这种交－直－交变频器称作电压型变频器，而现在使用的变频器大部分为电压型。
b、电流型
整流后若是靠电感来滤波，这种交－直－交变频器称作电流型变频器，这种型式的变频器较为少见。
根据调压方式的不同，交－直－交变频器又可分成脉幅调制和脉宽调制两种。
c、脉幅调制
举例图表分类
教学内容纲要教学方法
变频器输出电压的大小是通
过改变直流电压来实现的，常用
PAM表示。这种方法现在已很少
使用了。
d、脉宽调制
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，常用PWM表示。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，
也是以下讲解的主要调制方式。
2)按变频器的用途分类
(1)专用变频器
(2)通用变频器
讲授
教学反思通过本次课发现，变频器对于学生来说是比较陌生的一种设备，学生完全没有概念，应该更详细的讲授，并带领学生去实训室看看实物，会更好的理解变频器的作用。
作业
布置熟悉变频器的分类
