項目一

變頻器的選用一、學(xué)習(xí)目標掌握選用變頻器的基本知識。二、工作任務(wù)（1）掌握變頻器容量的計算；（2）了解變頻器的分類和類型。三、知識講座（一）變頻器的分類1．按變頻器變流環(huán)節(jié)

交-直-交變頻器

交-交變頻器

2.按輸出電壓調(diào)制方式分類交-交變頻器又分為

脈幅調(diào)制（PAM）

脈寬調(diào)制（PWM）（1）交-直-交變頻器

交-直-交變頻器又稱為間接變頻器。基本組成電路有整流電路和逆變電路兩部分，整流電路將工頻交流電整流成直流電，逆變電路再將直流電逆變成頻率可調(diào)節(jié)的交流電。

1．按變頻器變流環(huán)節(jié)①電壓型變頻器電壓型變頻器多用于不要求正反轉(zhuǎn)或快速加減速的通用變頻器中。②電流型變頻器

電流型變頻器適用于頻繁可逆運轉(zhuǎn)的變頻器和大容量的變頻器中。(a)電壓型變頻器(b)電流型變頻器（2）交-交變頻器

它只用一個變換環(huán)節(jié)就可以把恒壓恒頻（CVCF)的交流電源轉(zhuǎn)換為變壓變頻（VVVF）的電源，因此，又稱為直接變頻器。交-交變頻器ACVVVFAC~50HzCVCF 圖1-1-3單相交-交變頻器的原理框圖交-交變頻器輸出的每一相都是一個兩組晶閘管整流反并聯(lián)的可逆電路，如圖所示。(a)電路原理圖(b)平均輸出電壓波形2.按輸出電壓調(diào)制方式分類

根據(jù)調(diào)壓方式的不同，交-交變頻器又分為脈幅調(diào)制（PAM）和脈寬調(diào)制（PWM）兩種。（1）脈幅調(diào)制是改變電壓源的電壓或電流源的電流的幅值進行輸出控制的方式。因此，在逆變器部分只控制頻率，在整流器部分只控制電壓或電流。

脈幅調(diào)制方式調(diào)壓時輸出的波形或0t0t或（2）脈寬調(diào)制是指變頻器輸出電壓的大小是通過改變輸出脈沖的占空比來實現(xiàn)的。目前使用最多的是占空比按正弦規(guī)律變化的正弦波脈寬調(diào)制方式，即SPWM方式。

(a)調(diào)幅原理(b)輸出波形3．按變頻的控制方式分類（1）控制變頻器（2）SF控制變頻器（3）VC控制變頻器

（1）U/F控制變頻器

U/F控制即壓頻比控制

基本特點

:對變頻器輸出的電壓和頻率同時進行控制，通過保持U/F恒定使電動機獲得所需的轉(zhuǎn)矩特性。基頻以下可以實現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，基頻以上則可以實現(xiàn)恒功率調(diào)速。

這種方式控制電路成本低，多用于精度要求不高的通用變頻器。（2）SF控制變頻器

SF控制即轉(zhuǎn)差頻率控制

采用SF轉(zhuǎn)差頻率控制方式，變頻器通過電動機、速度傳感器構(gòu)成速度反饋閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。變頻器的輸出頻率由電動機的實際轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)差頻率之和來自動設(shè)定，從而達到在調(diào)速控制的同時也使輸出轉(zhuǎn)矩得到控制。

優(yōu)點；該方式是閉環(huán)控制，故與U/F控制相比，調(diào)速精度與轉(zhuǎn)矩動特性較優(yōu)。

缺點：由于這種控制方式需要在電動機軸上安裝速度傳感器，并需依據(jù)電動機特性調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)差，故通用性較差。

（3）VC控制變頻器VC控制即矢量控制

基本思想:將異步電動機的定子電流分解為產(chǎn)生磁場的電流分量（勵磁電流）和與其相垂直的產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電流分量（轉(zhuǎn)矩電流），并分別加以控制，即模仿直流電動機的控制方式對電動機的磁場和轉(zhuǎn)矩分別進行控制，可獲得類似于直流調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)性能。由于在這種控制方式中必須同時控制異步電動機定子電流的幅值和相位，即控制定子電流矢量，故這種控制方式被稱為VC控制。4．按用途分類（1）通用變頻器

①簡易型通用變頻器②高性能的多功能通用變頻器（2）專用變頻器

包括用在超精密機械加工中的高速電動機驅(qū)動的高頻變頻器，以及大容量、高電壓的高壓變頻器。

（二）變頻器的選擇1．變頻器的選擇要注意以下幾點：（1）采用變頻器的目的：恒壓控制或恒流控制等。（2）變頻器的負載類型：如葉片泵或容積泵等。（3）變頻器與負載的匹配問題。（4）用于高速電動機的變頻器的選型，其容量要大于普通電動機的選型。（5）變頻器如果要長電纜運行時，變頻器容量要放大一擋或在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。（6）對于一些特殊的應(yīng)用場合，此時會引起變頻器降容，變頻器的容量要放大一擋。2．根據(jù)不同負載時變頻器的選擇主要包括以下幾方面：風(fēng)機和水泵等普通負載起重類負載不均行負載大慣性負載長期低速運轉(zhuǎn)的電動機

四、任務(wù)實施1．所需要的設(shè)備、工具和材料（1）儀表：MF47型萬用表、5050型絕緣電阻表；（2）工具：電工通用工具及鑷子等；（3）主要訓(xùn)練器材2．操作方法（1