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变频器的介绍

2011-05-25 11:30设备大视野人气：147

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。

变频器的应用领域

变频器主要用来给电动机调速度，有两方面应用：

一、节能

要是风机水泵类负载，采用变频器后比直接电网运行省电，所以节能，省电比率可以达到50%以上，具体节能效果与电机运行的工艺有关。电机经常运行在低速度时能大量节能，如果电机始终是满负荷运行，那么也没有必要采用变频器。

二、工艺要求

在冶金、石油、化工、纺织、电力、建材、煤炭等行业，有的工艺不允许电机直接启动，需要由变频器调速和协调工作才能满足工艺要求。这是必须采用变频器的。比如冶金行业需要采用变频器的电机大概达到70%。

变频器的种类

单元串联型变频器

这是近几年才发展起来的一种电路拓扑结构，它主要由输入变压器、功率单元和控制单元三大部分组成。

采用模块化设计，由于采用功率单元相互串联的办法解决了高压的难题而得名，可直接驱动交流电动机，无需输出变压器，更不需要任何形式的滤波器。

　　整套变频器共有18个功率单元，每相由6台功率单元相串联，并组成Y形连接，直接驱动电机。每台功率单元电路、结构完全相同，可以互换，也可以互为备用。

按变换的环节分类

　　交-直-交变频器

是先把工频交流通过整流器变成直流，然后再把直流变换成频率电压可调的交流，又称间接式变频器，是目前广泛应用的通用型变频器。

　　交-交变频器

将工频交流直接变换成频率电压可调的交流，又称直接式变频器。

按直流电源性质分类

　　电压型变频器

　　电压型变频器特点是中间直流环节的储能元件采用大电容，负载的无功功率将由它来缓冲，直流电压比较平稳，直流电源内阻较小，相当于电压源，故称电压型变频器，常选用于负载电压变化较大的场合。

　　电流型变频器

　　电流型变频器特点是中间直流环节采用大电感作为储能环节，缓冲无功功率，即扼制电流的变化，使电压接近正弦波，由于该直流内阻较大，故称电流源型变频器（电流型）。电流型变频器的特点（优点）是能扼制负载电流频繁而急剧的变化。常选用于负载电流变化较大的场合。

按主电路工作方法

　　电压型变频器电流型变频器

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。

按照开关方式分类

　　可以分为PAM控制变频器 PWM控制变频器高载频PWM控制变频器；

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。

按工作原理分类

　　U/f控制变频器（VVVF控制）、SF控制变频器（转差频率控制）、VC控制变频器（Vectory Control 矢量控制)

按电压等级分类

　　高压变频器、中压变频器、低压变频器

变频器的节能效果

使用变频器节能主要表现在风机、水泵的应用上。为了保证生产的可靠性，各种生产机械在设计配用动力驱动时，都留有一定的富余量。

当电机不能在满负荷下运行时，除达到动力驱动要求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成电能的浪费。

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。

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