文档介绍：变频器
一、变频器概述
二、变频器基本原理
三、变频器的保护功能
四、变频器的干扰及预防措施
五、变频器应用
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一、变频器概述
三相交流异步电机的结构简单、坚固、运行可靠、价格低廉，在冶金、建材、矿山、化工等重工业领域发挥着巨大作用。人们希望在许多场合下能够用可调速的交流电机来代替直流电机，从而降低成本，提高运行的可靠性。如果实现交流调速，每台电机将节能20%以上，而且在恒转矩条件下，能降低轴上的输出功率，既提高了电机效率，又可获得节能效果。
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异步电机调速系统的种类很多，但是效率很高、性能最好、应用最广的是变频调速，它可以构成高动态性能的交流调速系统来取代直流调速系统，是交流调速的主要发展方向。变频调速是以变频器向交流电机供电，并构成开环或闭环系统，从而实现对交流电机的宽范围内无级调速。变频器可把固定电压、固定频率的交流电变换为可调电压、可调频率的交流电。
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随着电力电子技术的发展，出现了高耐压、大功率、具有自关断的全控型电力电子器件，它具有驱动功率小、开关频率高等特点，应用在逆变电路中可极大提高变频的性能。
脉宽调制（PWM)变频就是把通讯系统中的调制技术推广应用到交流变频中，可使变频器具有良好的输出波形，降低了噪声和谐波，提高了系统的性能。
采用全数字微机控制技术，使变频器减小了体积、降低了成本、提高了效率、增强了功能。
以上三种技术的应用，使电机基本能够平稳运行、无噪声、无抖动。交流变频调速已成为电气调速传动的主流。目前变频器不但在传统的电力拖动系统中得到了广泛的应用，而且已扩展到了工业生产的所有领域，以及空调器、洗衣机、电冰箱等家电中。
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一、变频器概述
（一）变频器的功用
变频器的功用是将频率固定(通常为工频50HZ)的交流点(三相的或单相的)交换成频率连续可调的三相交流电源。
如下图 2. 1所示，变频器的输入端(R,S ,T)接至频率固定的三相交流电源，输出端(U,V, W)输出的是频率在一定范围内连续可调的三相交流电，接至电机。
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VVVF(Variation Voltage Variation Frequency)频率可变、电压可变。
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变频器概述
（二）变频器主要功能
一、软启动马达
二、调频调压调电流
三、空（轻）载时能在维持转速的时候减少电流（节能）
变频器总体来说用在启动频繁的马达上，节能效果明显！
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（三）变频器的核心是电力电子器件及控制方式

20 世纪 80年代中期以前，变频装置功率回路主要采用第一代电力电子器件，以晶闸管元件为主，这种装置的效率、可靠性、成本、体积均无法与同容量的直流调速装置相比。
80年代中期以后采用第二代电力电子器件GTR. CTO, VDMOS-IGBT等制造的变频装置在性能和价格比上可以与直流调速装置相媲美。
随着向大电流、高电压、高频化、集成化、模块化方向继续发展，第三代电力电子器件是20世纪90年代制造变频装置的主流产品，中小功率的变频调速装置(1-1000kw)主要采用IGBT，大功率的变频调速装置(1000-10000kW)采用GTO器件。
20世纪90年代末至今，电力电子器件的发展进入了第四代，如高压IGBT, IGCT, IEGT, SGCT、智能功率模块IPM等。
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变频器用不同的控制方式，得到的调速性能、特性及用途是不同的。
控制方式大体分为开环控制及闭环控制。
开环控制有U/f电压与频率成正比的控制方式
闭环有转差频率控制、矢量控制和直接转矩控制。
现在矢量控制可以实现与直流机电枢电流控制相媲美，直接转矩控制直接取交流电动机参数进行控制，其方便准确精度高。
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二、变频器基本原理
（一）变频调速的构成
要实现变频调速，必须有频率可调的交流电源，但电力系统却只能提供固定频率的交流电源，因此需要一套变频装置来完成变频的任务。历史上曾出现过旋转变频机组，但由于存在许多缺点而现在很少使用。现代的变频器都是由大功率电子器件构成
的。相对于旋转变频机组，被称为静止式变频装置，是构成变频调速系统的中心环节。
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