变频器基础知识

交流调速飞速发展，逐渐取代直流调速，主要得益于：新型电力电子器件的发展、变频技术的发展、交流电动机控制技术的发展、以微型计算机为基础的全数字化控制技术的应用。对于异步电动机的变压变频调速，必须具备能够同时控制电压幅值和频率的交流电源，而电网提供的是恒压恒频的电源，因此应该配置变压变频器，又称VVVF装置。从整体结构上看，电力电子变压变频器的组成可分为整流器、中间电路、逆变器、控制电路四个主要部分。

变压变频器的组成

控制电路将信号传递给整流器、中间电路和逆变器，同时也接受其反馈信号。控制电路的形式取决于不同的变频器设计。

整流器：整流器与三相交流电源相连接，产生脉动的直流电压。整流器有两种基本类型：可控的和不可控的。不可控的是指三相交流电由二极管组成三相桥式整流器转换成脉动的直流电，经滤波后用于PWM逆变器。其输出的直流电压Ud=1.35Uuv，Uuv指线电压。

二极管组成的不可控整流器

而可控的是指三相交流电经晶闸管组成的三相桥式可控整流器转换为脉动的直流电，经滤波后用于PWM逆变器。其输出的直流电压Ud=1.35Uuvcosα，Uuv同样为线电压，α为控制角，改变控制角大小即可改变输出电压的大小。

由晶闸管组成的三相桥式可控整流器

其缺点是易产生波形畸变，对电网产生干扰，且功率因数比不可控的还低，所以常用整流器采用二极管组成不可控整流器。

中间直流环节：在交-直-交变压变频器中，按照中间直流环节直流电源性质不同，逆变器可以分成电压源型和电流源型两种，主要区别在于电压源型逆变器直流环节采用的是大电容滤波，电流源型逆变器才用的是大电感滤波。

逆变器：逆变器是将直流环节的直流电源变成可变、频率可调的交流电供给交流电动机。

下图为VVVF变压变频器的原理图。

变压变频器的原理