变频器原理说明

变频器，顾名思义，就是将一种频率的电源转换成另外一种频率的电源的控制装置，主要是通过电力半导体器件来实现，目前变频的主流技术就是将工频交流电源整流成直流电源，再通过逆变技术将直流电源逆变为需要的交流电源。

变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测和控制单元组成。




1、整流单元：

整流单元主要是将交流50HZ电源转变成直流，在以前，主要的整流方式有可控整流和不可控整流两种，鉴于可控整流的诸多缺点比如谐波含量大、功率因素低、控制复杂等，早已经被淘汰，目前主流的模式是不可控整流，通过二极管或者晶闸管组成整流桥，实现整流。




上图就是利用6个二极管实现整流

2、滤波单元

以电压型变频器为例，滤波单元是采用电容进行滤波，直流电压波形比较平直，理想情况下是一个恒压源。

3、逆变单元

逆变单元有IGBT模块组成，通过驱动单元的控制信号控制IGBT的通断，来改变输出电源的频率。




4、制动单元

制动单元由IGBT和能耗电阻构成，当电动机开始转入制动，电动机变成发电机，产生的电能在直流回路中消耗，并在直流电路中介入能耗电阻，将产生的电能消耗，实现制动。

5、驱动单元

驱动单元是由控制单元根据控制要求输出驱动指令，驱动IGBT




上图为用光耦合器、三极管等分立元器件构成的IGBT驱动电路。当输入控制信号时，光耦VLC导通，晶体管V2截止，V3导通输出＋15V驱动电压。当输入控制信号为零时，VLC截止，V2、V4导通，输出－10V电压。

6、检测单元

控制系统对现场信号进行采集，主要采集电路中的电流、电压等信号，能否精确、有效的采集系统的各种信号也在一定程度上决定着变频器的控制品质。

常用的电流采样技术有串联取样电阻法、电流互感器法、霍尔传感器法，电压的采样技术由电阻分压法、电压互感器法，霍尔电压传感器法和线性光耦合法。

7、控制单元

目前的变频调速控制单元主要还是采用单片机或者DSP为控制核心，对采样信号、外部用户的控制信号进行逻辑运算后进行控制信号输出，实现变频。

通过上述的介绍，相信大家对变频器已经不再陌生，也不再感到神秘，揭开变频器的面纱后，未来，我们将从基础开始，逐步开展变频器的使用和维修技术开始分享，当然，为了更直观的讲解变频器和其维修使用，我们将提供更多的文档和视频来便于大家理解。