变频器工作原理及应用

       变频驱动(VFD)是利用变频技术和微电子技术，通过改变电机工作功率频率来控制，交流电机功率的一种交流电机功率控制装置。变频器主要由整流器(交流变直流)、滤波器、变频器(直流变交流)、制动单元、驱动单元和检测单元组成。变频器通过内部IGBT开关调节输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要提供所需的功率电压，达到节能调速的目的。此外，变频器还具有过流、过电压、过载保护等多种保护功能。随着工业自动化水平的不断提高，变频器得到了广泛的应用。

      变频器的工作原理的概述   主电路是电源转换的一部分，为异步电动机提供电压调节和频率控制功率。变频器的主电路一般可分为两类:电压型是将电压源的直流转换为交流的变频器，而直流回路的滤波则是电容器。电流型是将电流源的直流转换为交流的变频器，由三部分组成，将电源转换为直流电源的“整流器”，吸收变频器和逆变器产生的电压纹波的“平波电路”。

      整流器大量的使用是二极管变换器，将电源转换为直流电源。两套晶体管转换器也可以用来形成可逆转换器，由于它们的可逆功率方向可以再生。平波回路在整流后的直流电压中，它包含电源脉冲电压的6倍。此外，变频器产生的脉冲电流也会改变直流电压。为了抑制电压波动，采用电感和电容来吸收波动电压(电流)。当设备容量小时，如果电源和主电路元件有剩余，可以采用简单的无电感平波电路。   变频器   与整流器相反，变频器将直流功率转换为所需频率的交流功率。三相交流输出可以通过在指定的时间开关6个开关设备获得。以电压型PWM变频器为例，给出了开关时间和电压波形。   对异步电动机控制电路电源(电压、频率可调)的主电路提供控制信号电路，它有“操作电路的频率、电压、电流检测电路的主电路，电机转速检测电路、运算电路的控制信号放大驱动电路，和变频器和电动机的保护电路。

     （1）操作电路:将检测电路的电流和电压信号与外部转速、转矩等指令进行比较，确定变频器的输出电压和频率。   (2)电压、电流检测电路:电压、电流检测电路与主电路电势分离。   (3)驱动电路:驱动主电路的电路。它与控制电路隔离，使主电路元件处于开/关状态。   (4)速度检测电路:将安装在异步电机轴机上的速度检测器(PLG)的信号作为速度信号，发送到运行回路。根据指令和操作，电机可按指令速度运行。   (5)保护电路:检测主电路的电压和电流。如出现过载或过电压等异常，可防止变频器和异步电动机的损坏。