通用变频器
通用变频器的设计
通用变频器的设计通用变频器是一种重要的电力传动装置，在现代工业中得到广泛应用。
其主要功能是将交流电动机的输入频率变换为可调节的输出频率，从而实现电动机转速调节。
通用变频器的设计涉及到电路设计、控制算法设计等方面，下面将对通用变频器的设计进行详细介绍。
首先，通用变频器的设计需要考虑的一个重要因素是功率因数校正。
功率因数是指电路中的有功功率与视在功率的比值，其数值范围在-1到1之间。
在实际应用中，功率因数通常要求尽量接近1，以提高电网的功率利用率。
为了实现功率因数校正，可采用有源功率因数校正电路。
该电路由功率因数校正电流采样电路和功率因数控制电路组成，通过对反馈信号的调整，使电路的功率因数接近1其次，通用变频器的设计还需要考虑到其输出电压和电流的调节。
通用变频器通过电路调节器件的开关控制来改变输出电压和电流的大小和波形。
其中，电压调节主要涉及到PWM技术的应用，通过调节开关器件的占空比来改变输出电压；电流调节主要涉及到电流反馈回路的设计，通过对电流进行采样和比较，控制开关器件的导通时间，从而调节输出电流的大小。
此外，通用变频器的设计还需要考虑到保护功能的实现。
保护功能可以通过设计过流保护、过压保护、过温保护等来实现，以保证变频器正常运行并保护电机免受损害。
过流保护主要通过电流采样和比较，当电流超过设定值时，及时切断电路以防止电机烧坏。
过压保护可以通过电压检测电路来实现，当输出电压超过设定值时，切断输出电路以防工作电机电压过高。
过温保护主要通过温度传感器来实现，当变频器温度过高时，及时切断电路以防止设备过热。
此外，通用变频器的设计还需要考虑到调速算法的选择和实现。
常见的调速算法有串级PID调速算法、模糊PID调速算法、自适应控制算法等。
选择合适的调速算法取决于具体的应用场景和要求。
例如，对于要求响应速度快且高精度的应用，在调速算法上可以选择模糊PID算法实现，可以快速响应变频器的输出频率调整。
最后，通用变频器的设计还需要考虑到EMC（电磁兼容）设计。
通用变频器 标准
通用变频器标准
范围
本标准规定了通用变频器的范围、规范性引用文件、术语和定义、分类与命名、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存等内容。
本标准适用于通用变频器的设计、制造和验收。
规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T2008 包装储运图示标志
术语和定义
3.1 变频器：一种将固定频率的交流电转换为可变频率和可变电压的交流电的电气设备。
3.2 负载电动机：连接在变频器输出端的电动机，用于驱动机械负载。
3.3 控制电路：用于控制变频器的工作方式和输出特性的电路。
3.4 保护电路：用于检测和处理变频器异常情况的电路。
变频器的分类与命名
4.1 变频器按控制方式可分为以下几类：
a) V/f控制变频器；
b) 矢量控制变频器；
c) 直接转矩控制变频器。
4.2 变频器按用途可分为以下几类：
a) 通用变频器；
b) 专用变频器；
c) 高频变频器。
4.3 变频器的命名可采用以下规则：
a) 型号由字母和数字组成，字母表示类型，数字表示额定输出容量（单位为kV）。
例如，型号GFC500表示额定输出容量为500 kV的通用变频器。
b) 对于专用变频器和高频变频器，可以在型号后加字母来表示用途，例如：型号SVC500表示额定输出容量为500 kV 的专用变频器。
5. 技术要求
5.1 通用要求：变频器应符合国家相关标准的要求，并经过国家认证机构的认证。
变频器的分类
变频器的分类变频器是一种能够改变电源频率的装置，广泛应用于工业生产中。
根据其功能和特点的不同，变频器可以分为多种分类。
下面将介绍几种常见的变频器分类。
一、按输出功率分类根据变频器的输出功率不同，可以将其分为低功率变频器、中功率变频器和高功率变频器三类。
1. 低功率变频器：低功率变频器通常指输出功率在1千瓦以下的变频器。
这类变频器体积小、重量轻，适用于小型机械设备的驱动，如风扇、水泵等。
低功率变频器具有运行稳定、噪音低等特点。
2. 中功率变频器：中功率变频器的输出功率在1千瓦到100千瓦之间。
这类变频器广泛应用于中型机械设备的驱动，如压缩机、切割机等。
中功率变频器具有较高的输出功率和较强的控制能力。
3. 高功率变频器：高功率变频器的输出功率在100千瓦以上。
这类变频器适用于大型机械设备的驱动，如电机、风力发电机组等。
高功率变频器具有较大的输出功率和高效率的能量转换。
二、按控制方式分类根据变频器的控制方式不同，可以将其分为V/F控制变频器和矢量控制变频器两类。
1. V/F控制变频器：V/F控制变频器是一种常见的变频器控制方式，其通过控制输出电压和频率的比值来控制电机的转速。
V/F控制变频器结构简单，控制稳定，适用于一般的驱动需求。
2. 矢量控制变频器：矢量控制变频器是一种高级的变频器控制方式，其通过对电机转子位置和转速进行精确控制，实现对电机的高性能驱动。
矢量控制变频器具有较高的控制精度和动态响应能力，适用于对转速要求较高的场合。
三、按输出电压分类根据变频器的输出电压不同，可以将其分为单相变频器和三相变频器两类。
1. 单相变频器：单相变频器适用于单相电源供电的场合，常见于家用电器和小型机械设备的驱动。
单相变频器结构简单，安装方便，但输出功率相对较小。
2. 三相变频器：三相变频器适用于三相电源供电的场合，广泛应用于工业生产中的大型机械设备。
三相变频器输出功率较大，能够满足各种工业驱动需求。
四、按应用场景分类根据变频器的应用场景不同，可以将其分为通用型变频器和专用型变频器两类。
通用变频器使用概述
通用变频器使用概述一、MM420系列变频器的使用MM420（MICROMASTER420）系列变频器是西门子公司的通用变频器产品，属于第2代通用变频器。
该系列有多种型号，从单相电源电压，额定功率120W 到三相电源电压，额定功率11KW 可供用户选用。
例如，YL-335B实训设备中，所用的变频器为三相380V电源电压，额定功率750W的MM420机型，其外形尺寸为A型，采用基本操作板（BOP）作为操作面板，外观如图1所示。
图1 变频器外观图 MM420系列变频器具有如下特点：• 采用IGBT作为功率输出器件，其脉冲宽度调制的开关频率从2kHz～16kHz分级可选， 额定值为4 kHz。
用户可根据运行要求、环境情况选择不同的开关频率（参数P1800），达到降低电动机运行的噪声，或减少变频器的损耗，或降低射频干扰发射的强度等目的。
• 变频器由微处理器控制，控制功能和保护功能较为全面且完善，即具有功能的多样性和很高的运行可靠性，并且为变频器和电动机提供了良好的保护。
• 控制方式都是基于U/F 控制特性，包括普通U/F控制，用于如风机和水泵等类型负载的抛物线（平方）U/F 控制，带磁通电流控制（FCC）的高性能型U/F控制。
根据不同的应用对象可选择不同的控制关系。
1、MM420变频器的接线接线端子在变频器机壳下盖板内，拆卸盖板后可以看到变频器的接线端子如图2所示。
图2 MM420变频器（A型）的接线端子变频器主电路和控制电路的接线图如图3所示。
图3 MM420变频器方框图2、BOP 操作面板MM420 变频器在标准供货方式时装有状态显示板（SDP），对于一般用户来说，利用SDP 和制造厂的缺省设置值，就可以使变频器成功地投入运行。
但如果工厂的缺省设置值不适合设备情况，则可利用基本操作板（BOP）或高级操作板（AOP）修改参数，使之匹配起来。
图4是这三种操作面板的外形。
BOP 和AOP 都是作为可选件供货的，下面仅介绍国内用户使用最多的BOP 操作面板。
通用变频器和专用变频器的区别
通用变频器和专用变频器的区别对于用户来说，为关心的是的用途。
根据用途的不同，变频器可分为通用变频器和专用变频器。
1．通用变频器通用变频器是变频器家族中数量多、应用为广泛的一种。
顾名思义，通用变频器的特点是通用性。
随着变频技术的发展和市场需求的不断扩大，通用变频器正在朝着两个方向发展：一是以节能为主要目的而简化了一些系统功能的低成本简易型通用变频器，它主要应用于水泵、风扇、鼓风机等对于系统调速性能要求不高的场合，并具有体积小、价格低等方面的优势；二是在设计过程中充分考虑了应用中各种需要的高性能、多功能通用变频器，在使用时，用户可以根据负载的特性选择算法对变频器的各种参数进行设定，也可以根据系统的需要选择厂家所提供的各种备用选件来满足系统的特殊需要。
高性能的多功能通用变频器除了可以应用于简易型变频器的所有应用领域外，还可以广泛应用于、、电动车辆等对调速系统的性能有较高要求的场合。
过去，通用变频器基本上采用的是电路结构比较简单的U/f控制方式，与VC 方式相比，在转矩控制性能方面要差一些。
但是，随着变频技术的发展，目前一些厂家已经推出采用VC的通用变频器，以适应竞争日趋激烈的变频器市场的需求。
这种多功能通用变频器可以根据用户需要切换为“U/f控制运行”或“VC运行”方式，但价格方面却与U/f方式的通用变频器持平。
因此，随着技术和计算机技术的发展，今后变频器的性价比将不断提高。
2．专用变频器(1)高性能专用变频器。
随着控制理论、交流调速理论和电力电子的发展，异步的VC得到发展，VC 变频器及其专用电动机构成的交流伺服系统已经达到并超过了直流伺服系统。
此外，由于还具有环境适应性强、维护简单等许多直流伺服所不具备的优点，在要求高速、高精度的控制中，这种高性能交流伺服变频器正在逐步取代直流伺服系统。
(2)高频变频器。
在超精密机械加工中常采用高速电动机。
为了满足其驱动要求的需要，出现了采用PAM控制的高频变频器，其输出主频高达3kHz，驱动两极异步电动机时的转速为18000r/min。
通用变频器原理及应用
3.交流调速传动概述
目前人们所说的交流调速传动，主要是指采用电子式电力变换器对交流电动机的变频调速传动。除变频以外的另一些简单的调速方案，例如变极调速、定子调压调速、转差离合器调速等，虽然仍在特定场合有一定的应用，但由于其性能较差，终将会被变频调速所取代。
交流调速传动控制技术之所以发展得如此迅速，和如下一些关键性技术的突破性进展有关，它们是电力电子器件（包括半控型和全控型器件）的制造技术、基于电力电子电路的电力变换技术、交流电动机的矢量变换控制技术、直接转矩控制技术、PWM（Pulse Width Modulation）技术以及以微型计算机和大规模集成电路为基础的全数字化控制技术等。
通用变频器原理及应用
四川机电职业技术学院.电子电气工程系
学习情境2：变频器的结构、原理分析-1
学习情境2：变频器的结构、原理分析 -1
了解矢量控制变频器基本原理； 认识通用变频器在采用不同分类方法的各类型变频器的特性； 掌握通用变频器的基本结构、原理； 掌握通用变频器的SPWM控制的实现和优势。
通用变频器的发展
60年代中期，普通晶闸管、小功率晶体管的实用化，使交流电动机变频调速也进入了实用化。采用晶闸管的同步电动机自控式变频调速系统、采用电压型或电流型晶闸管变频器的笼型异步电动机调速系统（包括不属变频方案的绕线转子异步电动机的串级调速系统）等先后实现了实用化，使变频调速开始成为交流调速的主流。
据统计，目前变频器中的开关器件，容量为 1500kW以下的采用IGBT；1000～7500kW的采用GTO。
（3）变频装置的高性能化
早期的变频调速系统，基本上是采用U/F控制，无法得到快速的转矩响应，低速特性也不好（负载能力差）。
1971年德国西门子公司发明了所谓“矢量控制”技术。一改过去传统方式中仅对交流电量的量值（电压、电流、频率的量值）进行控制的方法，实现了在控制量值的同时也控制其相位的新控制思想。使用坐标变换的办法，实现定子电流的磁场分量和转矩分量的解耦控制，可以使交流电动机像直流电动机一样具有良好的调速性能。
通用变频器基本原理
2019年12月7日星期六
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第6章
5． 高压变频器 我们通常所称的高压变频器，国外称为中压变频器 (Medium Voltage Drive)，它是相对于输电电网的电压等级而言，对应的电 源额定电压为690V～13.8kV，在这个电压范围，我国的电压等级为1500V、 3kV、6kV、10kV，国外认为这个电压范围为中压，故习惯将这个电压范围 的电动机称为中压电动机，相应的变频器称为中压变频器。我国则没有中 压输电电网的说法，习惯将这个电压范围的电动机称为高压电动机，相应 的变频器也通常称为高压变频器。这类变频器通常采用GTO、IGBT、 IGCT等大功率电力电子器件作为逆变器件，输出频率可以达到120Hz，在 风机、水泵、矿山机械、电力设备等领域广泛应用。
2019年12月7日星期六
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第6章
3．专用变频器 专用变频器是为了满足某些特定应用场合的需要而设 计生产的，如用于油田抽油机、起重设备、塑料机械等的变频器。这些变 频器根据使用场合的特殊要求对变频器的某些性能进行了强化或对变频器 的结构进行了特殊设计。
2019年12月7日星期六
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第6章
4．高频变频器 一般通用变频器的最高输出频率为400Hz~650Hz，超 过1000Hz就属于目前所称的高频变频器，最高输出频率可达3000 Hz，现在 的高频变频器可控制电动机的最高转速可以达到18000r／min。高频变频器 主要用于高速电动机驱动的场合，变频器通常采用PAM控制方式，在超精 密加工机械、纺织机械和高性能专用机械领域中，常常要用到高速电动机。
吉泰科 GK500 系列通用变频器说明书
前言感谢您购买江苏吉泰科电气股份有限公司的GK500系列通用变频器产品。
本用户手册详细介绍了GK500系列通用变频器的产品特征、结构特点、功能、安装、调试及维护等方面的内容。
使用前请务必认真阅读本手册中的安全注意事项，在确保人身及设备安全的前提下使用该产品。
目录前言 (1)第一章安全注意事项 (1)1.1安全事项 (1)1.2其它注意事项 (3)第二章产品信息 (4)2.1产品型号命名规则 (4)2.2产品铭牌说明 (4)2.3产品系列说明 (5)2.4产品技术规格 (5)2.5产品部件图 (7)2.6产品外形和安装尺寸及重量 (7)2.7操作面板外形尺寸 (8)2.8操作面板托板外形尺寸 (9)第三章安装及配线 (10)3.1安装环境 (10)3.2安装方向和空间 (10)3.3操作面板拆装及翻盖开合 (11)3.4产品外围器件 (12)3.5产品端子配置 (12)3.6主回路端子及配线 (13)3.7控制端子配线 (14)3.8控制端子功能说明 (15)3.9控制端子应用说明 (15)3.10信号切换跳线功能说明 (18)3.11配线中的EMC问题 (18)第四章操作和运行说明 (20)4.1操作面板的使用 (20)4.2操作面板按键功能 (20)4.3操作面板指示灯说明 (21)4.4面板电位器给定说明 (21)4.5提示信息状态 (21)4.6功能码参数设置方法 (22)第五章功能参数表 (23)第六章故障诊断及异常处理 (41)6.1故障原因及其对策 (41)第七章日常保养及维护 (44)7.1日常检查和保养 (44)7.2定期维护 (44)7.3易损部件的更换 (45)7.4变频器的存贮 (45)第一章 安全注意事项安全定义：本手册所涉及的安全标记说明：危险：由于没有按要求操作，可能导致火灾或人身严重伤害，甚至死亡的情况。
注意：由于没有按要求操作，可能导致中度伤害或轻伤，以及发生设备损坏的情况。
通用变频器的使用方法
通用变频器的使用方法一、介绍变频器（Frequency Converter）是指通过改变电子设备的输入频率来控制输出频率从而改变设备运行的速度，是目前电气领域中使用最为广泛的电力电子设备之一。
它的应用非常广泛，可以应用于工业自动化、制造业、造纸、水泥、化工、冶金行业以及电梯、空调等家用电器的控制系统中。
二、基本原理变频器的工作原理是，它采用电源电压调整元件将电源的输入频率改变成可控制的调节频率，然后经过一系列控制电路将可控频率调到需要的输出频率，从而改变负载的工作频率从而实现调速的功能。
三、工作特点1、高可靠性：变频器采用新型的结构设计，故具有高可靠性，可以在长时间运行下，保证制造设备的运行稳定，减少故障率。
2、节能效果好：变频器采用可调速的方式，处理不同负载的条件，根据负载的变化自动进行调节，从而大大降低能耗，节省电力。
3、操作简便：变频器的操作相同简单，只要操作一系列的开关即可。
四、使用方法1、连接电源：在使用变频器前，需要将变频器连接到相应的电源上，以便获得电能，完成变频器的改变频率的功能。
2、设定频率：在操作变频器前，需要设定所需要的输出频率，然后变频器会根据设定的频率进行调节。
3、控制电路：变频器的改变频率有利于控制设备的运行速度，它可以将设定的输入频率转换为所需的输出频率，以控制设备的运行。
4、检查功能：在使用变频器前，要先检查其各个功能是否 as良好，以确保其正常工作，确保可靠性。
五、注意事项1、使用变频器时，应注意安装和接线可以确保变频器的正常工作，并且要注意将其合理安装在安全的地方。
2、使用变频器时也应注意及时检查其工作状态，及时发现变频器的故障，避免造成不必要的损失。
3、使用变频器时，要注意不要超限使用，确保变频器的安全使用。
E380 系列通用型变频器 说明书
使用范例 7110. 使用范例10.1 面板控制起、停，面板电位器设置频率，V/F 控制方式10.1.1 初始设置1. 选择运行命令通道([F0.4]=00#0)：键盘控制方式有效。
2. 选择频率输入通道（[F0.1]=3）：面板电位器设定方式有效。
10.1.2 基本接线图10.1.3 操作说明按 键启动变频器，顺时针旋动面板电位器旋钮，设定频率将逐步增大。
逆时针旋动面板电位器旋钮，设定频率将逐步减小。
按 键，变频器将停机。
10.2 外部端子起停控制、外部电压设定频率，V/F 控制方式10.2.1 初始设置1. 选择运行命令通道([F0.4]=00#1)：外部端子运行有效。
2. 选择频率输入通道（[F0.1]=5）：外部电压通道VC2（0~10V ）有效。
10.2.2 基本接线图0~10V ）0~10V）(0~10V)(0~10V)图10-2 基本接线图10.2.3 操作说明FWD-CM 闭合，电机正转（正转指令）。
REV-CM 闭合，电机反转（反转指令）。
FWD-CM 、REV-CM 同时闭合或断开，变频器停机。
设定频率由外部电压信号VC2确定。
图10-1 基本接线10.3 外部起停控制方式、外部端子选择多段速运行、V/F 控制方式10.3.1 初始设置1. 选择运行命令通道([F0.4]=00#1)：外部端子运行控制有效。
2. 设定X1-X3端子为多段速控制端子 ([F3.0]~[F3.2])。
3. 根据需要，设定各个段速运行频率（[F5.1]~[F5.15]）。
E380系列通用型变频器 使用手册使用范例7210.3.2 基本接线图10.3.3 操作说明FWD-CM闭合，电机正转（正转指令）。
REV-CM 闭合，电机反转（反转指令）。
FWD-CM、REV-CM 同时闭合或断开，变频器停机。
X1、X2、X3全部与CM端断开，多段速运行无效，变频器按设定的指令频率运行（频率设定通道由参数[F0.1]选择）。
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额定电压 L n P 基频 f
图1.1.11 电压与频率之间的关系
1、基频以下调速 在基频（额定频率）以下调速，电压和频率同时变化，但变化 的曲线不同，需要在使用变频器时，根据负载的性质设定。 （1）曲线n 对于曲线n，U/f =常数，属于恒压频比控制方式，适合于恒 转矩负载。 （2）曲线L 曲线L也适合于恒转矩负载，但频率为零时，电压不为零， 在电机并联使用或某些特殊电机选用曲线L。 （3）曲线P 曲线P适合于可变转矩负载，主要用于泵类负载和风机负载。
成频率、电压都连续可调的三相交流电源。按照变换环节
有无直流环节可以分为交－交变频器和交－直－交变频器。 1.1.1 交－直－交变频器的主电路 交－直－交变频器的主电路如图1.1.1所示。可以分为以下 几部分： 1、整流电路——交－直部分整流电路通常由二极管或可控硅 构成的桥式电路组成。根据输入电源的不同，分为单相桥 式整流电路和三相桥式整流电路。我国常用的小功率的变 频器多数为单相220V输入，较大功率的变频器多数为三相 380V（线电压）输入。
u δ
1
δ
2
δ
t
Umsinω t
θ
1
θ
2
θ
t
ωt
图1.1.10 单极式SPWM电压波形
等效的原则是每一区间的面积相等。如果把一个正弦半
波分作n等份（图中n等于12，实际n要大得多），然后把每一
等份的正弦曲线与横轴所包围的面积都用一个与此面积相等 的矩形脉冲来代替，脉冲幅值不变，宽度为δt，各脉冲的中点
3、逆变电路——直－交部分
逆变电路是交－直－交变频器的核心部分，其中6个三 极管按其导通顺序分别用 VT1～VT6表示，与三极管反向并 联的二极管起续流作用。 按每个三极管的导通电角度又分为120°导通型和180° 导通型两种类型。
逆变电路的输出电压为阶梯波，虽然不是正弦波，却是 彼此相差120°的交流电压，即实现了从直流电到交流电的 逆变。输出电压的频率取决于逆变器开关器件的切换频率， 达到了变频的目的。
＋
VT1 VT3 VT5
ZA A 三 相 电 源 ZB Ud B ZC C O
VT4 －
VT6
VT2
整流电路
滤波电路
逆变电路
图1.1.1 变频器的主电路
2、中间环节——滤波电路 根据贮能元件不同，可分为电容滤波和电感滤波两种。 由于电容两端的电压不能突变，流过电感的电流不能突变， 所以用电容滤波就构成电压源型变频器，用电感滤波就构成 电流源型变频器。
通用变频器原理应用
永济电机高级技工学校 张颖
第1章 通用变频器的基本工作原理
§1.1 交－直－交变频器的基本工作原理
§1.2 交－交变频器的工作原理
§1.3 变频器的分类 §1.4 通用变频器的面板结构 §1.5 通用变频器的接线端子
§1.1 交－直－交变频器的基本工作原理
变频器的功能就是将频率、电压都固定的交流电源变
§1.2 交－交变频器的工作原理
交－交变频器是指无直流中间环节，直接将电网固定频 率的恒压恒频（CVCF）交流电源变换成变压变频（VVVF） 交流电源的变频器，因此称之为“直接”变压变频器或交－ 交变频器，亦称周波变换器（Cycloconverter）。
1.2.1 交－交变频器的基本原理 在有源逆变电路中，若采用两组反向并联的可控整流电 路，适当控制各组可控硅的关断与导通，就可以在负载上得 到电压极性和大小都改变的直流电压。若再适当控制正反两 组可控硅的切换频率，在负载两端就能得到交变的输出电压， 从而实现交－交直接变频。
单相输出的交－交变频器如图1.2.1a所示。它实质上是一
套三相桥式无环流反并联的可逆装置。正、反向两组晶 阐管按一定周期相互切换。正向组工作时，反向组关断， 在负载上得到正向电压；反向组工作时，正向组关断， 在负载上得到反向电压。工作晶阐管的关断通过交流电 源的自然换相来实现。这样，在负载上就获得了交变的 输出电压uo。
正向组
+ 负 载 _ a) 电路示意图
_
反向组
Uo 正向组 t 反向组 b) 方波型输出电压输出波形
～50Hz
uo +
～50Hz
图1.2.1 交－交变频器一相电路及波形
1.2.2 运行方式
交－交变频器的运行方式分为无环流运行方式、自然环流 运行方式和局部环流运行方式。
1、无环流运行方式
图1.2.1a是无环流运行方式变频器原理图。采用这种运行 方式的优点是系统简单，成本较低。但缺点也很明显，决不 允许两组整流器同时获得触发脉冲而形成环流，因为环流的 出现将造成电源短路。由于这一原因，必须等到一组整流器 的电流完全消失后，另一组整流器才允许导通。切换延时是 必不可少的，而且延时较长。一般情况下这种结构能提供的 输出电压的最高频率只是电网频率的三分之一或更低。
实际逆变电路除了基本元件三极管和续流二极管外，还 可关断 晶闸管代替。 1.1.2 SPWM控制技术原理 我们期望通用变频器的输出电压波形是纯粹的正弦波形， 但就目前技术而言，还不能制造功率大、体积小、输出波形 如同正弦波发生器那样标准的可变频变压的逆变器。目前技 术很容易实现的一种方法是：逆变器的输出波形是一系列等 幅不等宽的矩形脉冲波形，这些波型与正弦波等效，如图 1.1.10所示。
与正弦波每一等份的中点重合。这样，有n个等幅不等宽的矩
形脉冲组成的波形就与正弦波的正半周等效，称为SPWM （Sinusoidal Pulse Width Modulation ——正弦波脉冲宽度调制） 波形。同样，正弦波的负半周也可以用同样的方法与一系列 负脉冲等效。这种正、负半周分别用正、负半周等效的 SPWM波形称为单极式SPWM波形。
2、基频以上调速 在基频以上调速时，频率可以从基频往上增高，但电 压U却始终保持为额定电压，输出功率基本保持不变。所 以，在基频以上变频调速属于恒功率调速。 由此可见，通用变频器属于变压变频(VVVF)装置，其 中VVVF是英文Variable Voltage Variable Frequency的缩写。 这是通用变频器工作的最基本方式，也是设计变频器时所 满足的最基本要求。
虽然SPWM电压波形与正弦波相差甚远，但由于 变频器的负载是电感性负载电动机，而流过电感的电 流是不能突变的，当把调制频率为几kHz的SPWM电 压波形加到电动机时，其电流波形就是比较好的正弦 波了。 1.1.3 通用变频器电压与频率的关系
U
为了充分利用电机铁心， 发挥电机转矩的最佳性能， 适合各种不同种类的负载， 通用变频器电压与频率之间 的关系如图1.1.11所示。