逆变部分
M
交流
直流
直流
交流
控制系统
整流器：将交流电变换成直流的电力电子装置，其输入电压为正弦波，输入电流非
正弦，带有丰富的谐波
逆变器：将直流电转换成交流电的电力电子装置，其输出电压为非正弦波，输出电
流近似正弦
那么他是如何实现的？
2020/11/25
2、变频器基础知识 2-6 简要工作原理
变频调速的优势（与其它交流电机调速方式对比）
序号 优点 1 平滑软启动，降低启动冲击电流，减少变压器占有量，确保电机安全 2 在机械允许的情况下可通过提高变频器的输出频率提高工作速度 3 无级调速，调速精度大大提高 4 电机正反向无需通过接触器切换 5 非常方便接入通讯网络控制，实现生产自动化控制
2020/11/25
2、变频器基础知识 2-4 变频调速的发展历程
60年代
电机控制 算法
70年代 V/F控制
80年代
90年代
00年代
矢量控制
无速度矢量控制
电流矢量V/F
算法优化
功率半
SCR
导体技术
计算机 技术
PWM技术
大功率传 动使用变 频器，体 积大，价 格高
GTR
IGBT
IGBT大容量化
PWM技术
变频器体 积缩小， 开始在中 小功率电 机上使用
2、变频器基础知识
2-5 变频器分类 为什么还要
两种类型变频器 交-交变频器
交-直-交变压变频器
变压？
在交-直-交变压变频器中，又可分为电流型和电压型。电流型
的变频器如图2-5 a所示,电压型的变频器如图2-5b所示。
2020/11/25
a) 电流型变频器 b) 电压型变频器
2、变频器基础知识 2-6 简要工作原交直理交通用变频器系统框图
2020/11/25
1、培训目标
掌握变频器的基本工作原理→进行简单的技术交流 能初步理解变频器产品状况 了解变频器的基本应用和选型原则 SEOHO（收获）变频器的产品情况
2020/11/25
培训内容
变频器基础知识
2020/11/25
2、变频器基础知识
2-1 交流调速方法
调速原理：
N：转速
N=（1-S）60F/P
2020/11/25
2、变频器基础知识 2-6 简要工作原理
调制解调器
调制解调器 的英文是MODEM，其作用是利用模拟信号传输线路传输数字信号。 电子信号分两种，一种是“模拟信号”，一种是“数字信号”。我们使用的电话线路 传输的是模拟信号，而PC机之间传输的是数字信号。所以当你想通过电话线把自 己的电脑连入Internet时，就必须使用调制解调器来“翻译”两种不同的信号。 连入Internet后，当PC机向Internet发送信息时，由于电话线传输的是模拟信号 ，所以必须要用调制解调器来把数字信号“翻译”成模拟信号，才能传送到 Internet上，这个过程叫做“调制”。 当PC机从Internet获取信息时，由于通过 电话线从 Internet传来的信息都是模拟信号，所以PC机想要看懂它们，还必须 借助调制解调器这个“翻译”,这个过程叫作“解调”。合起来就是“调制解调”。
2020/11/25
2、变频器基础知识 2-6 简要工作原理
PWM（Pulse Width Moduration）调制 PWM调制是：利用半导体开关器件的导通和关断把直流电压调制成电压可变、频
单片机 DSP
SPWM技术
高速DSP 专用芯片
空间电压矢量 调制技术
超静音变频器开始流行
解决了GTR噪声问题
变频器性能大幅提升
大批量使用，取代直流
更大容量 更高开关频率 更高速率和容量
PWM优化 新一代开关技术
未来发展方向 完美无谐波
如：矩阵式变频器
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2、变频器基础知识 2-5 变频器分类
F：频率
P：极对数
调速方法： 改变极对数
（有级调速）
就是它
哪个好？
改变输入频率 （无级调速）——变频器调速
2020/11/25
2、变频器基础知识 2-2 什么是变频器
变频器—— 变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电 源变换为另一频率的电能控制装置。
具体点什么样的呢？
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 测单元微处理单元等组成的。
2020/11/25
2、变频器基础知识 2-2 什么是变频器
• 刚才的那堆东西如何实现变频呢？
• 为什么“朝思暮想近百呢年？ ” • 开关器件最关键！
• 到底是什么开关器件要我们等了这么久？
2020/11/25
2、变频器基础知识
朝思暮想近百年
• 出生于俄国奥德萨的工程师多利活——多布洛夫斯基， 对三相输电的理论作了大量研究，于1889年最先发明了 功率为100瓦的三相交流异步电动机、三相发电机和150 千伏安的三相变压器，并于1891年第一次实现了三相交 流电的输送。
• 三相交流异步电动机一经问世就以其结构简单坚固、价 格低廉而迅速在电力拖动领域独占熬头。
2020/11/25
2、变频器基础知识 2-3 变频器及其特点
变频器： Variable Voltage Variable Frequency(英文简称VVVF ） 变频器的控制对象：
三相交流异步电机和三相交流同步电机，标准适配电机极数是2/4极
❖按直流电源的性质分类 ❖按输出电压调节方式分 ❖按控制方式分类
电流型变压器
电压型变压器 PAM方式 PWM方式 调载波频率的PWM方式 U/f控制 转差频率控制
矢量控制 ❖按主开关器件分类： 如以IGBT、BJT、GTO和SCR分类
注：交直交电压型变频器因结构简单，功率因素高，目前广泛使用
2020/11/25
单相 逆变电路工作原理
U1 S1,S3导通 S2,S4导通 S1,S3导通
S1
S2
f1
Ed S4
U1 S3
Ed S1,S3导通
S2,S4导通
S2,S4导通
f2
逆变器的功能：
通过改变开关管导通时间改变输出电压的频率 通过改变开关管导通顺序改变输出电压的相序
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2、变频器基础知识 2-6 简要工作原理
三相 逆变电路
S1 S3 S5 电机
W
Ed
V
U
S4 S6 S2
Ed UUV
UVW 561 612 123 234 345 456 561 612
UVW
缺点：
输出电压的谐波分量太大 电机谐波损耗增加，发热严重甚至烧坏电机 转矩脉动较大，低速运行时影响转速的平稳 直到从通信技术中采用PWM调制才大大的缓解了以上问题