变频器工作原理

日期：11/7/2012 5:14:23 PM 点击： tag：变频器工作原理

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变频器活跃与各行各业，发挥着不可替代的作用。对于这么重要的一种设备，那么变频器工作原理是怎样的呢？想要知道变频器工作原理就跟着小编一起来吧！

下面我们就控制方式和控制技术原理两方面为大家说明变频器工作原理！
1、变频器工作原理之基本控制方式（V/F控制）
由电机同步转速公式：n=60f/P（P为极对数）可知通过改变频率f可改变电机速度，由三相异步电机定子相电动势有效值：E=4.44kfn?，知：当f大于电机额定频率fN时，气隙磁通?将会小于额定磁通量?N ，结果使电机的铁心没有得到充分利用而造成浪费；当f小于电机额定频率fN时，气隙磁通?将会大于额定磁通量?N，电机铁心饱和，导致过大的励磁电流严重时会因绕组过热而损坏电机，因而要实现变频调速，最好在变频时保持每极磁通量?不变。

基频以下（恒转矩调速）：当频率较低时认为定子相电压U≈E，要使?不变则：U/f=常数即可。低频时U和E都较小，定子绕组阻抗不能再忽略，这时可将电压U抬高一些以补偿定子电压，基频以下控制属于“恒转矩调速”。
基频以上控制（恒功率调速）：基频以上调速时电压U不能超过额定压Un，最多只能保持在额定电压Un。频率上升电压不变将使磁动势减弱、转矩减小，但由于同步转速上升可认为输出功率基本不变。故基频以上变频调速属于“弱磁恒功率调速”（见图2-4）。

2、变频器工作原理之PWM控制技术原理
PWM控制技术原理主要是解决即变压又变频，PWM是利用半导体开关器件的导通与关断把直流电压变成电压脉冲列，并通过控制半导体器件电压脉冲宽度或周期以达到变压或变频目的.
主要有四种方法：脉宽PWM法、正弦波PWM法（SPWM）、磁链追踪PWM法、电流跟踪PWM法，通用型变频器大多采用SPWM法逆变器的输出波形为一系列等幅不等宽的矩形脉冲波形，这些脉冲波形与正弦波等效。软件控制法：表格法、自然采样法、规则采样法（见图2-5）。

以三角波为载波，正弦波为调制波；如图在三角波每一周期的正峰值时找到正弦调制波上的对应点D，求得电压值Urd，用此电压对三角波进行采样得A、B两点，则认为它们就是SPWM波形中脉冲的生成时刻，为了减少误差取三角波的负峰值为固定时刻。由图2-5可知规则采样法的实质是采用阶梯波代替正弦波从而简化计算，只要载波比（载波比=正弦波的周期/三角波周期）足够大，不同的阶梯波都逼近正弦波，误差就可忽略了。三角波的每个采样值是确定的，如在负峰值采样则采样值依次为：Msinw1te、Msin（w1te+Te）、Msin（w1+2Te）…因而脉宽时间t2和间歇时间t1分别为：t2=T（1+Msinw1te）； t1=t3=（Te-t2）。通用变频器多为三相，具有三相SPWM波形，三角载波是共用的，原理同上。