变频器基础原理知识以及维修

变频器基础原理学问以与修理

(2011-03-2109:24:18)

序标签：分类：其他瞎写

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变频器的英文译名是VFD(Variable-frequencyDrive),这可能是现

代科技由中文反向译为英文的为数不多实例之一。(但VFD也可说明为

Vacuumfluorescentdisplay,真空荧光管，故这种译法并不常用)。变

频器是应用变频技术与微电子技术，通过变更电机工作电源的频率和幅度

的方式来限制沟通电动机的电力传动元件。变频器在中、韩等亚洲地区受

日本厂商影响而曾被称作VWF(VariableVoltageVariableFrequency

Inverter)。

变频器基础原理学问

1、什么是变频器？[1]

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

率的电能限制装置，能实现对沟通异

变频器

步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、变更功率因素、过流/过压/

过载爱护等功能。国内技术较领先的品牌有汇川、欧瑞（原烟台惠丰）、三

品、蓝海华腾。

2、PWM和PAM的不同点是什么？

PWM是英文PulseWidthModulation（脉冲宽度调制）缩写，按肯定

规律变更脉冲列的脉冲宽度，以调整输出量和波形的一种调值方式。

PAM是英文PulseAmplitudeModulation（脉冲幅度调制）缩写，

是按肯定规律变更脉冲列的脉冲幅度，以调整输出量值和波形的一种调制

方式。

3、电压型与电流型有什么不同？

变频器的主电路大体上可分为两类：电压型是将电压源的直流变换

为沟通的变频器，直流回路的滤波是电容；电流型是将电流源的直流变换

为沟通的变频器，其直流回路滤波是电感。

4、为什么变频器的电压与频率成比例的变更？

任何电动机的电磁转矩都是电流和磁通相互作用的结果，电流是不允

许超过额定值的，否则将引起电动机的发热。因此，假如磁通减小，电磁

转矩也必减小，导致带载实力降低。

由公式E=4.44*K*F*N*①可以看出，在变频调速时，电动机的磁路

随着运行频率fx是在相当大的范围内变更，它极简洁使电动机的磁路严

峻饱和，导致励磁电流的波形严峻畸变，产生峰值很高的尖峰电流。

因此，频率与电压要成比例地变更，即变更频率的同时限制变频器输

出电压，使电动机的磁通保持肯定，避开弱磁和磁饱和现象的产生。这种

限制方式多用于风机、泵类节能型变频器。

5、电动机运用工频电源驱动时，电压下降则电流增加；对于变频器

驱动，假如频率下降时电压也下降，那么电流是否增加？

频率下降（低速）时,假如输出相同的功率，则电流增加，但在转矩肯定

的条件下，电流几乎不变。

6、采纳变频器运转时，电机的起动电流、起动转矩怎样？

采纳变频器运转，随着电机的加速相应提高频率和电压，起动电流

被限制在150%额定电流以下（依据机种不同，为125%~200%）。用工频

电源干脆起动时，起动电流为额定电流6~7倍，因此，将产朝气械电气上

的冲击。采纳变频器传动可以平滑地起动（起动时间变长）。起动电流为额

定电流的L2~1.5倍，起动转矩为70%~120%额定转矩；对于带有转矩

自动增加功能的变频器，起动转矩为1。。%以上，可以带全负载起动。

7、V/f模式是什么意思？

频率下降时电压V也成比例下降，这个问题已在回答4说明。V与

f的比例关系是考虑了电机特性而预先确定的，通常在限制器的存储装置

（ROM）中存有几种特性，可以用开关或标度盘进行选择。

8、按比例地改V和f时，电机的转矩如何变更？

频率下降时完全成比例地降低电压，那么由于沟通阻抗变小而直流

电阻不变，将造成在低速下产生地转矩有减小的倾向。因此，在低频时给

定v/f,要使输出电压提高一些，以便获得肯定地起动转矩，这种补偿称增加

起动。可以采纳各种方法实现,有自动进行的方法、选择v/f模式或调整电

位器等方法。

9、在说明书上写着变速范围60~6Hz,即1。：1,那么在6Hz以下

就没有输出功率吗？

在6Hz以下仍可输出功率，但依据电机温升和起动转矩的大小等条

件，最低运用频率取6Hz左右，此时电动机可输出额定转矩而不会引起严

峻的发热问题。变频器实际输出频率（起动频率）依据机种为0.5~3Hz。.

10、对于一般电机的组合是在60Hz以上也要求转矩肯定，是否可

以？

通常状况下时不行以的。在60Hz以上（也有50Hz以上的模式）电

压不变，大体为恒功率特性，在高速下要求相同转矩时，必需留意电机与

变频器容量的选择。

11、所谓开环是什么意思？

给所运用的电机装置设速度检出器（PG）,将实际转速反馈给限制

装置进行限制的，称为“闭环”，不用PG运转的就叫作“开环”。通用

变频器多为开环方式，也有的机种利用选件可进行PG反馈.无速度传感器

闭环限制方式是依据建立的数学模型依据磁通推算电机的实际速度，相当

于用一个虚拟的速度传感器形成闭环限制。

12、实际转速对于给定速度有偏差时如何办？

开环时，变频器即使输出给定频率，电机在带负载运行时，电机的

转速在额定转差率的范围内（1%~5%）变动。对于要求调速精度比较高,

即使负载变动也要求在近于给定速度下运转的场合，可采纳具有PG反馈

功能的变频器（选用件）。

13、假如用带有PG的电机，进行反馈后速度精度能提高吗？

具有PG反馈功能的变频器，精度有提高。但速度精度的值取决于

PG本身的精度和变频器输出频率的辨别率。

14、失速防止功能是什么意思？

假如给定的加速时间过短，变频器的输出频率变更远远超过转速

（电角频率）的变更，变频器将因流过过电流而跳闸，运转停止，这就叫

作失速。为了防止失速使电机接着运转，就要检出电流的大小进行频率限

制。当加速电流过大时适当放慢加速速率。减速时也是如此。两者结合起

来就是失速功能。

15、有加速时间与减速时间可以分别给定的机种，和加减速时间共同

给定的机种，这有什么意义？

加减速可以分别给定的机种，对于短时间加速、缓慢减速场合，或者

对于小型机床须要严格给定生产节拍时间的场合是相宜的，但对于风机传

动等场合，加减速时间都较长，加速时间和减速时间可以共同给定。

16、什么是再生制动？

电动机在运转中假如降低指令频率，则电动机变为异步发电机状态

运行，作为制动器而工作，这就叫作再生（电气）制动。

17、是否能得到更大的制动力？

从电机再生出来的能量贮积在变频器的滤波电容器中，由于电容器的

容量和耐压的关系，通用变频器的再生制动力约为额定转矩的

10%~20%o如采纳选用件制动单元，可以达至U50%~100%。

18、请说明变频器的爱护功能？

爱护功能可分为以下两类：

(1)检知异样状态后自动地进行修正动作，如过电流失速防止，再

生过电压失速防止。

(2)检知异样后封锁电力半导体器件PWM限制信号，使电机自动

停车。如过电流切断、再生过电压切断、半导体冷却风扇过热和瞬时停电

爱护等。

19、为什么用离合器连续负载时，变频器的爱护功能就动作？

用离合器连接负载时，在连接的瞬间，电机从空载状态向转差率大的

区域急剧变更，流过的大电流导致变频器过电流跳闸，不能运转。

20、在同一工厂内大型电机一起动，运转中变频器就停止，这是为什

么？

电机起动时将流过和容量相对应的起动电流，电机定子侧的变压器

产生电压降，电机容量大时此压降影响也大，连接在同一变压器上的变频

器将做出欠压或瞬停的推断，因而有时爱护功能(IPE)动作，造成停止

运转。

21、什么是变频辨别率？有什么意义？

对于数字限制的变频器，即使频率指令为模拟信号，输出频率也是有

级给定。这个级差的最小单位就称为变频辨别率。

变频辨别率通常取值为0.015~0.5Hz.例如，辨别率为0.5Hz,那么

23Hz的上面可变为23.5、24.0Hz,因此电机的动作也是有级的跟随。

这样对于像连续卷取限制的用途就造成问题。在这种状况下，假如辨别率

为0.015Hz左右，对于4级电机1个级差为lr/min以下，也可充分适

应。另外，有的机种给定辨别率与输出辨别率不相同。

22、装设变频器时安装方向是否有限制c

变频器内部和背面的结构考虑了冷却效果的，上下的关系对通风也是

重要的，因此，对于单元型在盘内、挂在墙上的都取纵向位，尽可能垂直

安装。

23、不采纳软起动，将电机干脆投入到某固定频率的变频器时是否可

以？

在很低的频率下是可以的，但假如给定频率高则同工频电源干脆起

动的条件相近。将流过大的起动电流(6~7倍额定电流)，由于变频器切

断过电流，电机不能起动。

24、电机超过60Hz运转时应留意什么问题？

超过60Hz运转时应留意以下事项：

(1)机械和装置在该速下运转要充分可能(机械强度、噪声、振动

等)。

(2)电机进入恒功率输出范围，其输出转矩要能够维持工作(风机、

泵等轴输出功率于速度的立方成比例增加，所以转速少许上升时也要留

意)。

(3)产生轴承的寿命问题，要充分加以考虑。

(4)对于中容量以上的电机特殊是2极电机，在60Hz以上运转时

要与厂家细致商讨。

25、变频器可以传动齿轮电机吗？

依据减速机的结构和涧滑方式不同，须要留意若干问题。在齿轮的结

构上通常可考虑70~80Hz为最大极限，采纳油润滑时，在低速下连续运

转关系到齿轮的损坏等。

26、变频器能用来驱动单相电机吗？可以运用单相电源吗？

基本上不能用。对于调速器开关起动式的单相电机，在工作点以下

的调速范围时将烧毁协助绕组；对于电容起动或电容运转方式的，将诱发

电容器爆炸。变频器的电源通常为3相，但对于小容量的，也有用单相电

源运转的机种。

27、变频器本身消耗的功率有多少？

它与变频器的机种、运行状态、运用频率等有关，但要回答很困难。

不过在60Hz以下的变频器效率大约为94%~96%,据此可推算损耗，但

内藏再生制动式（FR-K）变频器，假如把制动时的损耗也考虑进去，功

率消耗将变大，对于操作盘设计等必需留意。

28、为什么不能在6~60Hz全区域连续运转运用？

一般电机利用装在轴上的外扇或转子端环上的叶片进行冷却，若速度

降低则冷却效果下降，因而不能承受与高速运转相同的发热，必需降低在

低速下的负载转矩，或采纳容量大的变频器与电机组合，或采纳专用电机0

29、运用带制动器的电机时应留意什么？

制动器励磁回路电源应取自变频器的输入侧。假如变频器正在输出功

率时制动器动作，将造成过电流切断。所以耍在变频器停止输出后再使制

动器动作。

30、想用变频器传动带有改善功率因数用电容器的电机，电机却不动,

请说明缘由。

变频器的电流流入改善功率因数用的电容器，由于其充电电流造成变

频器过电流(OCT),所以不能起动，作为对策，请将电容器拆除后运转，甚

至改善功率因数，在变频器的输入侧接入AC电抗器是有效的。

31、变频器的寿命有多久？

变频器虽为静止装置，但也有像滤波电容器、冷却风扇那样的消耗

器件，假如对它们进行定期的维护，可望有10年以上的寿命。

32、变频器内藏有冷却风扇，风的方向如何？风扇若是坏了会怎样？

对于小容量也有无冷却风扇的机种。有风扇的机种，风的方向是从

下向上，所以装设变频器的地方，上、下部不要放置阻碍吸、排气的机械

器材。还有，变频器上方不要放置怕热的零件等。风扇发生故障时，由电

扇停止检测或冷却风扇上的过热检测进行爱护

33、滤波电容器为消耗品，那么怎样推断它的寿命？

作为滤波电容器运用的电容器，其静电容量随着时间的推移而缓缓削

减，定期地测量静电容量，以达到产品额定容量的85%时为基准来推断寿

命。

34、装设变频器时安装方向是否有限制。

应基本保藏在盘内，问题是采纳全封闭结构的盘外形尺寸大，占用空

间大，成本比较高。其措施有：

(1)盘的设计要针对实际装置所须要的散热；

(2)利用铝散热片、翼片冷却剂等增加冷却面积;

(3)采纳热导管。

此外，已开发出变频器背面可以外露的型式。

35、想提高原有输送带的速度，以80Hz运转，变频器的容量该怎样

选择？

输送带消耗的功率与转速成正比，因此若想以80HZ运行，变频器和

电机的功率都要依据比例增加为80Hz/50HZ,即提高60%容量。

维护和检查时的留意事项有：

(1)在关掉输入电源后，至少等5分钟才可以起先检查(还要正式充

电发光二极管已经熄灭)否则会引起触电。

(2)修理、检查和部件更换必需由胜任人员进行。(起先工作前，取下

全部金属物品(手表、手镯等)，运用带绝缘爱护的工具)

(3)不要擅自改装频频器，否则易引起触电和损坏产品。

(4)变频器修理之前，须确认输入电压是否有误，将380V电源接入

220V级变频器之中会出现炸机(炸电容、压敏电阻、模块等)。

变频器主要由半导体元件构成，因此，必需进行日常的检查，防止不

利的工作环境，如温度、湿度、粉尘和振动的影响，并防止因部件运用寿

命所引起的其它故障。

检查项目：

(1)日常检查：检查变频器是否按要求工作。用电压表在变频器工作

时，检查其输入和输出电压。

(2)定期检查：检查全部只能当变频器停机时才能检查的地方。

(3)部件更换：部件的寿命很大程度上与安装条件有关。

变频器工作原理

概述

主电路是给异步电动机供应调压调频电源的电力变换部分，变频器的

主电路大体上可分为两类[1]:电压型是将电压源的直流变换为沟通的变频

器，直流回路的滤波是电容。电流型是将电流源的直流变换为沟通的变频

器，其直流回路滤波是电感。它由三部分构成，将工频电源变换为直流功

率的“整流器”，汲取在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回

路”，以与将直流功率变换为沟通功率的“逆变器”。

整流器

最近大量运用的是二极管的变流器，它把工频电源变换为直流电源。

也可用两组晶体管变流器构成可逆变流器，由于其功率方向可逆，可以进

行再生运转。

平波回路

在整流器整流后的直流电压中，含有电源6倍频率的脉动电压，此外

逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动。为了抑制电压波动，采纳电感

和电容汲取脉动电压（电流）。装置容量小时，假如电源和主电路构成器

件有余量，可以省去电感采纳简洁的平波回路。

逆变器

同整流器相反，逆变器是将直流功率变换为所要求频率的沟通功率，

以所确定的时间使6个开关器件导通、关断就可以得到3相沟通输出。以

电压型pwm逆变器为例示出开关时间和电压波形。

限制电路是给异步电动机供电（电压、频率可调）的主电路供应限制

信号的回路，它有频率、电压的“运算电路”，主电路的“电压、电流检

测电路”，电动机的“速度检测电路”，将运算电路的限制信号进行放大

的“驱动电路”，以与逆变器和电动机的“爱护电路”组成。

(1)运算电路：将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、电

压信号进行比较运算，确定逆变器的输出电压、频率。

(2)电压、电流检测电路：与主回路电位隔离检测电压、电流等。

(3)驱动电路：驱动主电路器件的电路。它与限制电路隔离使主电

路器件导通、关断。

(4)速度检测电路:以装在异步电动机轴机上的速度检测器(tg、pig

等)的信号为速度信号，送入运算P1路，依据指令和运算可使电动机按指令

速度运转。

(5)爱护电路:检测主电路的电压、电流等，当发生过载或过电压等

异样时，为了防止逆变器和异步电动机损坏，使逆变器停止工作或抑制电

压、电流值。⑵

变频器的作用

变频器集成了高压大功率晶体管技术和电子限制技术，得到广泛应

用。变频器的作用是变更沟通电机供电的频率和幅值，因而变更其运动磁

场的周期，达到平滑限制电动机转速的目的。变频器的出现，使得困难的

调速限制简洁化，用变频器+沟通鼠笼式感应电动机组合替代了大部分原

先只能用直流电机完成的工作，缩小了体积，降低了修理率，使传动技术

发展到新阶段。[3]

变频器可以优化电机运行，所以也能够起到增效节能的作用。依据全

球闻名变频器生产企业ABB的测算，单单该集团全球范围内已经生产并

且安装的变频器每年就能够节约1150亿千瓦时电力，相应削减9,700万

吨二氧化碳排放，这已经超过芬兰一年的二氧化碳排放量。[4]

变频器的组成

变频器通常分为4部分：整流单元、高容量电容、逆变器和限制器。

□整流单元将工作频率固定的沟通电转换为直流电。

□高容量电容存储转换后的电能。

□逆变器由大功率开关晶体管阵列组成电子开关，将直流电转化成

不同频率、宽度、幅度的方波。

□限制器按设定的程序工作，限制输出方波的幅度与脉宽，使叠加

为近似正弦波的沟通电，驱动沟通电动机。

变频器限制方式

低压通用变频输出电压为380〜650V,输出功率为0.75〜400kW,

工作频率为。〜400Hz,它的主电路都采纳交一直一交电路。其限制方式

经验了以下四代。

lU/f=C的正弦脉宽调制(SPWM)限制方式

其特点是限制电路结构简洁、成本较低，机械特性硬度也较好，能够

满意一般传动的平滑调速要求，已在产业的各个领域得到广泛应用。但是,

这种限制方式在低频时，由于输出电压较低，转矩受定子电阻压降的影响

比较显著，使输出最大转矩减小。另外，其机械特性终究没有直流电动机

硬，动态转矩实力和静态调速性能都还不尽如人意，且系统性能不高、限

制曲线会随负载的变更而变更，转矩响应慢、电机转矩利用率不高，低速

时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而性能下降，稳定性变差等。因此

人们又探讨出矢量限制变频调速。

2电压空间矢量(SVPWM)限制方式

它是以三相波形整体生成效果为前提，以靠近电机气隙的志向圆形旋

转磁场轨迹为目的，一次生成三相调制波形，以内切多边形靠近圆的方式

进行限制的。经实践运用后又有所改进，即引入频率补偿，能消退速度限

制的误差；通过反馈估算磁链幅值，消退低速时定子电阻的影响；将输出

电压、电流闭环，以提高动态的精度和稳定度。但限制电路环节较多，且

没有引入转矩的调整，所以系统性能没有得到根本改善。

矢量限制(VC)方式

矢量限制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电

流la、lb、Ic、通过三相一二相变换，等效成两相静止坐标系下的沟通电

流lallbl,再通过按转子磁场定向旋转变换，等效成同步旋转坐标系下的

直流电流Iml、相当于直流电动机的励磁电流；Itl相当于与转

矩成正比的电枢电流)，然后仿照直流电动机的限制方法，求得直流电动机

的限制量，经过相应的坐标反变换，实现对异步电动机的限制。其实质是

将沟通电动机等效为直流电动机，分别对速度，磁场两个重量进行独立限

制。通过限制转子磁链，然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个重量，

经坐标变换，实现正交或解耦限制。矢量限制方法的提出具有划时代的意

义。然而在实际应用中，由于转子磁链难以精确观测，系统特性受电动机

参数的影响较大，且在等效直流电动机限制过程中所用矢量旋转变换较困

难，使得实际的限制效果难以达到志向分析的结果。

干脆转矩限制(DTC)方式

1985年，德国鲁尔高校的DePenbrock教授首次提出了干脆转矩限

制变频技术。该技术在很大程度上解决了上述矢量限制的不足，并以新奇

的限制思想、简洁明白的系统结构、优良的动静态性能得到了快速发展。

目前，该技术已胜利地应用在电力机车牵引的大功率沟通传动上。干脆转

矩限制干脆在定子坐标系下分析沟通电动机的数学模型，限制电动机的磁

链和转矩。它不须要将沟通电动机等效为直流电动机，因而省去了矢量旋

转变换中的很多困难计算；它不须要仿照直流电动机的限制，也不须要为

解耦而简化沟通电动机的数学模型。

矩阵式交一交限制方式

VWF变频、矢量限制变频、干脆转矩限制变频都是交一直一交变频

中的一种。其共同缺点是输入功率因数低，谐波电流大，直流电路须要大

的储能电容，再生能量又不能反馈回电网，即不能进行四象限运行。为此,

矩阵式交一交变频应运而生。由于矩阵式交一交变频省去了中间直流环

节，从而省去了体积大、价格贵的电解电容。它能实现功率因数为1,输

入电流为正弦且能四象限运行，系统的功率密度大。该技术目前虽尚未成

熟，但仍吸引着众多的学者深化探讨。其实质不是间接的限制电流、磁链

等量，而是把转矩干脆作为被限制量来实现的。详细方法是：

——限制定子磁链引入定子磁链观测器，实现无速度传感器方式；

——自动识别(ID)依靠精确的电机数学模型，对电机参数自动识别；

——算出实际值对应定子阻抗、互感、磁饱和因素、惯量等算出实际

的转矩、定子磁链、转子速度进行实时限制;

-实现Band—Band限制按磁链和转矩的Band—Band限制产生

PWM信号，对逆变器开关状态进行限制。

矩阵式交一交变频具有快速的转矩响应（＜2ms）,很高的速度精度

（±2%,无PG反馈），高转矩精度（〈+3%）;同时还具有较高的起动转矩

与高转矩精度，尤其在低速时（包括。速度时），可输出15。％〜2。。%转

矩。

变频器的历史

变频技术诞生背景是沟通电机无级调速的广泛需求。传统的直流调速

技术因体积大故障率高而应用受限。

□2。世纪60年头以后，电力电子器件普遍应用了晶闸管与其升级

产品。但其调速性能远远无法满意须要。

□20世纪70年头起先，脉宽调制变压变频（PWM-WVF）调速的探

讨得到突破，20世纪80年头以后微处理器技术的完善使得各种优化算法

得以简洁的实现。

□2。世纪80年头中后期，美、日、德、英等发达国家的VWF变

频器技术好用化，商品投入市场，得到了广泛应用。最早的变频器可能是

日本人买了英国专利研制的。不过美国和德国凭借电子元件生产和电子技

术的优势，高端产品快速抢占市场。

口步入21世纪后，国产变频器逐步崛起，现已渐渐抢占高端市场

单元串联型变频器

这是近几年才发展起来的一种电路拓扑结构，它主要由输入变压器、

功率单元和限制单元三大部分组成。采纳模块化设计，由于采纳功率单元

相互串联的方法解决了高压的难题而得名，可干脆驱动沟通电动机，无需

输出变压器，更不须要任何形式的滤波器。

整套变频器共有18个功率单元，每相由6台功率单元相串联，并组

成Y形连接，干脆驱动电机。每台功率单元电路、结构完全相同，可以互

换，也可以互为备用。

变频器的输入部分是一台移相变压器，原边Y形连接，副边采纳沿边

三角形连接，共18副三相绕组，分别为每台功率单元供电。它们被平均

分成I、n、in三大部分，每部分具有6副三相小绕组，之间匀称相位偏

移10度。

该变频器的特点如下：

①采纳多重化PWM方式限制，输出电压波形接近正弦波。

②整流电路的多重化，脉冲数多达36,功率因数高，输入谐波小。

③模块化设计，结构紧凑，维护便利，增加了产品的互换性。

④干脆高压输出，无需输出变压器。

⑤极低的dv/dt输出，无需任何形式的滤波器。

⑥采纳光纤通讯技术，提高了产品的抗干扰实力和牢靠性。

⑦功率单元自动旁通电路，能够实现故障不停机功能。

随着现代电力电子技术与计算机限制技术的快速发展，促进了电气传

动的技术革命。沟通调速取代直流调速，计算机数字限制取代模拟限制已

成为发展趋势。沟通电机变频调速是当今节约电能，改善生产工艺流程，

提高产品质量，以与改善运行环境的一种主要手段。变频调速以其高效率,

高功率因数，以与优异的调速和启制动性能等诸多优点而被国内外公认为

最有发展前途的调速方式。

以前的高压变频器，由可控硅整流，可控硅逆变等器件构成，缺点很

多，谐波大，对电网和电机都有影响。近年来，发展起来的一些新型器件

将变更这一现状，如IGBT、IGCT、SGCT等等。由它们构成的高压变频

器，性能优异，可以实现PWM逆变，甚至是PWM整流。不仅具有谐波

小，功率因数也有很大程度的提高。

变频器的分类

单元串联型变频器

这是近几年才发展起来的一种电路拓扑结构，它主要由输入变压器、

功率单元和限制单元三大部分组成。采纳模块化设计，由于采纳功率单元

相互串联的方法解决了高压的难题而得名，可干脆驱动沟通电动机，无需

输出变压器，更不须要任何形式的滤波器。

整套变频器共有18个功率单元，每相由6台功率单元相串联，并组

成Y形连接，干脆驱动电机。每台功率单元电路、结构完全相同，可以互

换，也可以互为备用。

变频器的输入部分是一台移相变压器，原边Y形连接，副边采纳沿边

三角形连接，共18副三相绕组，分别为每台功率单元供电。它们被平均

分成I、U、m三大部分，每部分具有6副三相小绕组，之间匀称相位偏

移1。度。

该变频器的特点如下：

①采纳多重化PWM方式限制，输出电压波形接近正弦波。

②整流电路的多重化，脉冲数多达36,功率因数高，输入谐波小。

③模块化设计，结构紧凑，维护便利，增加了产品的互换性。

④干脆高压输出，无需输出变压器。

⑤极低的dv/dt输出，无需任何形式的滤波器。

⑥采纳光纤通讯技术，提高了产品的抗干扰实力和牢靠性。

⑦功率单元自动旁通电路，能够实现故障不停机功能。

随着现代电力电子技术与计算机限制技术的快速发展，促进了电气传

动的技术革命。沟通调速取代直流调速，计算机数字限制取代模拟限制已

成为发展趋势。沟通电机变频调速是当今节约电能，改善生产工艺流程，

提高产品质量，以与改善运行环境的一种主要手段。变频调速以其高效率,

高功率因数，以与优异的调速和启制动性能等诸多优点而被国内外公认为

最有发展前途的调速方式。

以前的高压变频器，由可控硅整流，可控硅逆变等器件构成，缺点很

多，谐波大，对电网和电机都有影响。近年来，发展起来的一些新型器件

将变更这一现状，如IGBT、IGCT、SGCT等等。由它们构成的高压变频

器，性能优异，可以实现PWM逆变，甚至是PWM整流。不仅具有谐波

小，功率因数也有很大程度的提高。

按变换的环节分类

(1)交-直-交变频器，则是先把工频沟通通过整流器变成直流，然后

再把直流变换成频率电压可调的沟通，又称间接式变频器，是目前广泛应

用的通用型变频器。

(2)可分为交-交变频器，即将工频沟通干脆变换成频率电压可调的

沟通，又称干脆式变频器;

按直流电源性质分类

(1)电压型变频器

电压型变频器特点是中间直流环节的储能元件采纳大电容，负载的无

功功率将由它来缓冲，直流电压比较平稳，直流电源内阻较小，相当于电

压源，故称电压型变频器，常选用于负载电压变更较大的场合。

(2)电流型变频器

电流型变频器特点是中间直流环节采纳大电感作为储能环节，缓冲无

功功率，即扼制电流的变更，使电压接近正弦波，由于该直流内阻较大，

故称电流源型变频器(电流型)。电流型变频器的特点(优点)是能扼制

负载电流频繁而急剧的变更。常选用于负载电流变更较大的场合。

按主电路工作方法

电压型变频器、电流型变频器

依据工作原理分类

可以分为V/f限制变频器、转差频率限制变频器和矢量限制变频器等;

依据开关方式分类

可以分为PAM限制变频器、PWM限制变频器和高载频PWM限制

变频器；

依据用途分类

可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器

和三相变频器等。此外，变频器还可以按输出电压调整方式分类，按限制

方式分类，按主开关元器件分类，按输入电压凹凸分类。

按变频器调压方法