變頻器是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過改變電機(jī)工作電源頻率方式來控制交流電動機(jī)的電力控制設(shè)備。本文將介紹變頻器的作用以及工作原理，期望能對各位讀者有比較大的參閱價值。

APS6000L線性可編程變頻電源

變頻器的工作原理

變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變交流）、制動單元、驅(qū)動單元、檢測單元微處理單元等組成。變頻器靠內(nèi)部IGBT的開斷來調(diào)整輸出電源的電壓和頻率，根據(jù)電機(jī)的實際需要來提供其所需要的電源電壓，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能、調(diào)速的目的，另外，變頻器還有很多的保護(hù)功能，如過流、過壓、過載保護(hù)等等。隨著工業(yè)自動化程度的不斷提高，變頻器也得到了非常廣泛的應(yīng)用。

主電路是給異步電動機(jī)提供調(diào)壓調(diào)頻電源的電力變換部分，變頻器的主電路大體上可分為兩類：電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流回路的濾波是電容。電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流回路濾波是電感。它由三部分構(gòu)成，將工頻電源變換為直流功率的“整流器”，吸收在變流器和逆變器產(chǎn)生的電壓脈動的平波回路。

變頻器作用

1、變頻器的節(jié)能作用

變頻器最大的一個優(yōu)點就是節(jié)能，最明顯的行業(yè)就是風(fēng)機(jī)水泵行業(yè)的應(yīng)用。因風(fēng)機(jī)水泵的消耗功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比，所以當(dāng)外界用風(fēng)/水量不高時，使用變頻將轉(zhuǎn)速降低則節(jié)能效果明顯。其他行業(yè)的節(jié)能原理大概如此，均是通過在不需要全速運行時調(diào)低電機(jī)轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)節(jié)能。

2、變頻器的軟啟動作用

當(dāng)電機(jī)通過工頻直接氣啟動的時候，會產(chǎn)生7到8倍的電機(jī)額定電流，電流的加大增加了電機(jī)繞組的電應(yīng)力并且產(chǎn)生了熱量，從而降低了變頻器的使用壽命。而變頻調(diào)速則可以在零速零電壓啟動(也可適當(dāng)加轉(zhuǎn)矩提升)。

3、變頻器控制系統(tǒng)簡單化的作用

變頻調(diào)速能在零速啟動并按照用戶的需要進(jìn)行均勻地加速，而且其加速曲線也可以選擇(直線加速、S形加速或者自動加速)。運行速度可以根據(jù)需要隨時進(jìn)行調(diào)節(jié)，并能根據(jù)工藝過程迅速改變，還能通過遠(yuǎn)控PLC或其他控制器來實現(xiàn)速度變化。

4、變頻器減少機(jī)械磨損和損耗的作用

而通過工頻啟動時對電機(jī)或相連的機(jī)械部分軸或齒輪都會產(chǎn)生劇烈的振動。這種振動將進(jìn)一步加劇機(jī)械磨損和損耗，降低機(jī)械部件和電機(jī)的壽命。在變頻調(diào)速中停止方式可以受控，并且有不同的停止方式可以選擇(減速停車、自由停車、減速停車+直流制動)，它能減少對機(jī)械部件和電機(jī)的沖擊，從而使整個系統(tǒng)更加可靠壽命也會相應(yīng)增加，同時提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。

5、變頻器可調(diào)的轉(zhuǎn)矩極限作用

通過變頻調(diào)速后能夠設(shè)置相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩極限來保護(hù)機(jī)械不致?lián)p壞，從而保證工藝過程的連續(xù)性和產(chǎn)品的可靠性。目前的變頻技術(shù)使得不僅轉(zhuǎn)矩極限可調(diào)，甚至轉(zhuǎn)矩的控制精度都能達(dá)到3%～5%左右。在工頻狀態(tài)下電機(jī)只能通過檢測電流值或熱保護(hù)來進(jìn)行控制，而無法像在變頻控制一樣設(shè)置精確的轉(zhuǎn)矩值來動作。