变频器的工作原理及其电路分析

变频器简单的说就是结合了变频技术和微电子技术研制出来的可以改变输入电源的频率得到另外一种频率电源输出的设备。其输入的电源就是我们工业上面使用的电源，一般都是电压和频率都固定不变的交流电(240v或者380v交流电)通过内置的一些电子电子器件连成的电路，最终可以输出电压和频率都可以调的交流电源。

　变频器一般都是先将交流电进行整流得到直流电输出，然后在第一次输出的直流电再通过一些特点的电路来转换成实际需求的交流电，中间需要用到的技术有整流技术、滤波技术、电力电子技术等结合使用了，但是变频器的工作原理又是怎么样的呢?

　　下面我们它的结构、组成、原理图及电路图等这些来深入的来对变频器的工作原理及其电源分析，希望能让大家更好的认知这种工业上常常用到的设备。

　　(1)结构及组成

　　变频器的主要由这几个方面来构成：

　　A、整流—实现将工频电源(变频器的输入的电源或称为工作电源)的交直流转换，得到直流电输出。

　　B、滤波：我们知道滤波的作用是将信号中特定波段频率滤除的操作，是抑制和防止干扰的一项重要措施，对于刚刚通过整流过来的直流电源，里面可能会包含几次谐振波或者其他的频率波属于脉动电压或者电流，这些波段电源可能导致电源的性能不够稳定可靠;

　　C、二次整流：将通过滤波后输出的直流电重新转换成交流电，这些交流电的电压和频率可以根据不同的整流的方式来调节。

　　D、其他部分：整流-滤波-整流其实就已经实现了输出电源的电压和频率的可调，我们增加制动单元/驱动单元/检测单元/微处理单元等部分，是为了让我们的输出的电源信号更加可靠和方便使用。

　　总的来说，主要的流程也可以用这样的描述：将工频电源变换为直流功率的整流器，吸收在整流时产生的电压脉动的平波回路，以及将直流功率变换为交流功率的逆变器，通过这三大部分的完美的结合，就可以得到一个简单的变频器电路了。

　　对其的结构感兴趣的，可以自己试着分析一下下面的电路，看看能不能总结出它的工作流程和电路分析呢?

　　我们从电路计算上面来分析一下变频器的工作原理。首先，我们知道交流电动机的同步转速表达式位： n=60 f(1-s)/p (1)

　　式中 n———异步电动机的转速;

　　f———异步电动机的频率;

　　s———电动机转差率;

　　p———电动机极对数。

　　由式(1)可知，转速n与频率f成正比，只要改变频率f即可改变电动机的转速，当频率f在0～50Hz的范围内变化时，电动机转速调节范围非常宽。变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的，是一种理想的高效率、高性能的调速手段。

　　一般我们使用的技术都是PAM方式与PWM方式来控制电力输出，有电压型和电流型两种变频器，他们的区别就是在电压型是将电压源的直流变换为交流，直流回路的滤波是电容;电流型是将电流源的直流变换为交流，其直流回路滤波是电感。它的控制方式也经历了4个发展状态，分别是U/f=C的SPWM控制、SVPWM控制、VC矢量控制、DTC直接转矩控制四种控制方式。

　　下面我们用一个实际的例子来说明采用交-直-交型结构的结构原理图来分析变频器的工作原理，它的主电路包括：整流电路、中间直流电路、逆变电路三部分，结构图如下：

　　1)整流电路： VD1~VD6组成三相不可控整流桥(220V采用单相全波整流桥电路，380V采用桥式全波整流电路)。

　　2)滤波电路：滤波电容CF除滤波作用外，还在整流与逆变之间起去耦作用、消除干扰、提高功率因素。

　　3)限流电路：由于储能电容较大，接入电源时电容两端电压为零，因而在上电瞬间滤波电容CF的充电电流很大，过大的电流会损坏整流桥二极管，为保护整流桥上电瞬间将充电电阻RL串入直流母线中以限制充电电流，当CF充电到一定程度时由开关SL将RL短路。

变频器的工作原理及其电路分析相关推荐

电容ESR表（一）电容ESR表的特点、测量原理、电路分析
电容ESR表(一) 电容ESR表的特点.测量原理.电路分析这个专题起源于笔者偶然得到的信息.在完成所译<音频功率放大器设计手册>一书的勘误工作后,笔者因需在网上查阅美国Tektronix ...
变频器的工作原理和功能应用
变频器(Variable-frequency Drive,VFD)是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备. 变频器主要由整流(交流变直流).滤波.逆变( ...
半桥LLC谐振工作原理及模态分析
目录 1.半桥LLC电路拓扑结构 2.半桥LLC电路工作模态 3.半桥LLC谐振的工作原理前言:本文参考半桥LLC谐振转换器工作原理并结合自己想法整理而成,本人在查找一些AC-DC开关电源方面的知识 ...
嵌入式与STM32原理及电路分析（STM32一）
目录一.嵌入式与STM32 1.嵌入式 2.STM32 (1)产品系列 3.STM32应用领域二.熟悉库函数 1.ST公司有三种库版本:标准库.HAL库.LL库 2.关于内部硬件的控制,按照以下步 ...
交换机工作原理及实验分析
交换机的工作原理: 当交换机拥有一张mac地址表,通过查询mac地址表进行数据帧的转发: 当交换机收到数据帧时,会率先学习源mac地址,然后再查询mac地址表进行数据帧转发: 交换机工作模式: 泛洪 ...
网桥工作原理及题目分析
<h2><center>网桥工作原理</center></h2> <h3>题目</h3> <h4>预备知识</ ...
电路原理 | 非线性电阻电路分析
非线性电阻例子隧道二极管充气二极管 3. 整流二极管 1. 伏安特性 2. 典型值 Is = 10-12 A = 1pA UrH = 0.025V = 25mV 非线性电阻的静态电阻Rs和动态电 ...

变频器的工作原理及其电路分析

变频器的工作原理及其电路分析相关推荐

最新文章

热门文章