上海千实精密机电有限公司：变频器的原理说明

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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。它是一种控制交流电机运转的控制器，它把固定频率的交流电源变成频率电压可调的交流电源，从而控制电机的转速。

变频调整系统的原理框图

由处理器，按V/F恒定原则，产生PWM控制信号，令IGBT8了逆变模块逬行功率放大后输出，电路中还有电流检测等单元，组成保护。在开环变频调速系统中，速度指令可通过电位器，模拟电压等形式输入给DSP；将速度指令转换为频率，幅值，可变的电机定子电压与电流，以控制电机的转速。
1.频率给定
在使用一台变频器的时候，目的是通过改变变频器的输出频率。如何调节变频器的输出频率呢？关键是向变频器提供改变频率的命令信号，这个信号，就称为"频率给定信号"。所谓频率给定方式，就是调节变频器输出频率的具体方法，变频器常见的频率给定方式主要有操作器键盘给定，接点信号给定，模拟信号给定，脉冲信号给定和通信方式给定等。这些频率给定方式各有特点，必须按照实际的需要进行选择设置，同时也可以根据功能需要选择不同频率给定方式之间的叠加和切换。
2.V/F控制
在逬行电动机调速时，通常要考虑的一个重要因素是保持电动机中每极磁通量为额定值如果磁通量太小，则电动机的出力不够；如果过分增大磁通量，又会使铁心饱和，过大的励磁电流会使绕组过热，从而损坏电动机。V/F控制是使变频器的输出在改变频率的同时也改变电压，通常是使V/F为常数，这样可使电动机磁通保持一定，在较宽的调速范围内，电动机的转矩，功率，功率因数不下降。
3.PWM调制
变频器的调制方式为PWM。
PWM调制是保持整流得到的直流，电压幅值不变的条件下，以一定的规律，在改变输出频率的同时，通过改变输出脉冲的宽度，来达到改变等效输出电压的一种方式。PWM是一种调制方式来控制逆变模块的通断。
4.功率放大
目前功率放大的开关器件主要采用大功率晶体管IGBT，功率器件从整体上可以分为不可控器件，半可控器件和全可控器件。不可控器件导通和关断无法通过控制信号进行控制，完全由其在电路中所承受的电流，电压情况决定，属于自然导通和自然关断，包括功率二极管；半可控器件指能用控制信号控制导通J旦不能控制关断，关断只能由其在主电路中承受的电压，电流情况决定，属于自然关断，包括晶闸管和由其派生出来的可控双向晶闸管。全可控器件指能使用控制信号控制其导通和关断的器件，包括功率三极管，功率场效应管，可关断晶闸管，绝缘栅双极三极管，静电感应晶体管。静电感应晶闸管等等。
全可控器件从控制形式上还可以分为电流控制型和电压控制型两大类。属于电流控制型的有GTR(功率三极管），SCR(可控晶闸管），TRIAC(可控双向晶闸管），GTO(可关断晶体管）等；属于电压控制型的有功率MOSFET，IGBT，MCT和SIT。
5.电流检测
变频器电流信号可以用于电机的转矩和电流控制，以及过流保护。其检测方法主要有直接串联取样电阻法霍尔传感器法。直接串联取样电阻法，简单可靠不失真速度快，但是有损耗，不隔离，只适用于小电流且不需要隔离的情况，多用于小容量变频器中。霍尔传感器法具有精度高，线性好，频带款，相应快，过载能力强和不损失测量电路能量等优点。

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