最新2变频器分类
变频器的类型和应用场景
变频器的类型和应用场景随着科技的不断发展和工业自动化的普及，变频器作为一种重要的电机控制装置，在现代工业生产中起到了至关重要的作用。
本文将介绍变频器的类型以及它们在不同应用场景中的具体应用。
一、变频器的类型1. 低压变频器低压变频器是最常见和普及的一种变频器类型。
它通过电压变换来控制电动机的转速，使其在不同负载条件下运行效果更佳。
低压变频器广泛适用于工业生产、建筑、制造业等场景中。
2. 中压变频器相比于低压变频器，中压变频器的功率较大，适用于一些更大型的设备和系统。
它能够提供更大的电流输出，更好地满足生产线的需求。
3. 高压变频器高压变频器是用于大型动力设备的控制的一种变频器类型。
它能够为电动机提供更高的电压和电流，并适用于发电厂、钢铁厂和大型制造业等行业。
二、变频器的应用场景1. 工业生产工业生产是变频器最常见的应用领域之一。
在制造业中，变频器可用于控制机械设备的启停、转速和运行方向。
通过变频器的精确控制，不仅可以提高生产效率，还可以减少能源消耗和设备的损耗。
2. 建筑领域变频器在建筑领域的应用也非常广泛。
例如，在空调系统中使用变频器可以根据室内外温度和需求动态地调节空调的运行状态，实现节能和舒适的效果。
此外，变频器还可以用于控制电梯、水泵、风机等设备，提高其运行效率和智能化水平。
3. 交通运输在交通运输中，变频器在电动汽车和高铁等领域具有重要应用。
变频器可以根据车速和负载情况动态地调整电机的转速，实现能量的高效利用和系统的稳定性。
同时，变频器还可以提供多种运行模式，如启动、刹车和回馈能量，提升交通工具的性能和驾驶体验。
4. 农业领域农业领域也是变频器的重要应用领域之一。
通过变频器的控制，可以调节农业机械设备的运行速度和转向，提高农机的工作效率和种植质量。
同时，变频器还能够根据不同的作物需求，实现精确的水肥一体化控制，提升农田的产量和资源利用效率。
总结起来，变频器是一种在工业自动化和电机控制中起到关键作用的装置。
变频器的分类及特点介绍
变频器的分类及特点介绍随着科技的发展，现代社会中各种各样的电子设备日益增多。
其中，变频器作为一种重要的电子设备在工业生产和生活中扮演着重要的角色。
那么，什么是变频器呢？变频器是一种精密的电子设备，它可以通过改变电源的频率来调节电机转速，从而实现对电机的精准控制。
本文将介绍变频器的分类及各自的特点。
一、按照应用环境分类1. 低压变频器低压变频器是指额定电压在690V以下的变频器，其应用范围较广，主要用于家用电器、楼宇给排水、制冷空调、风机设备等各种小型设备的控制上。
低压变频器具有明显的节能效果，且可以减少电机的启动电流，延长电机使用寿命。
2. 中压变频器中压变频器通常应用于电力工业生产环境中，在电厂、水泵站、风电场等工业生产领域得到广泛应用。
中压变频器口径较大，功能强大，能够对较大功率的电机进行精准的控制。
3. 高压变频器高压变频器是指额定电压在6.6kV及以上的变频器，通常被应用于特殊的大型工业设备中，如机器人、轨道交通、大型压缩机等。
与低压变频器和中压变频器相比，高压变频器控制的是超高功率设备，天然负荷大，具有更为复杂的技术难度。
二、按照电机功率分类1. 低功率变频器低功率变频器通常指功率在5.5kW以下的变频器，主要用于控制家用电器、小型设备的马达等。
低功率变频器价格相对较便宜，适用于小型生产环境中。
2. 中功率变频器中功率变频器指功率在5.5kW-90kW之间的变频器，其应用范围较广泛，适用于中小型制造企业、楼宇安装及设备控制等领域。
3. 高功率变频器高功率变频器是指功率在90kW以上的变频器，这类变频器主要应用于重工业设备、高速列车、船舶等领域。
高功率变频器的价格多较昂贵，但可以对大型设备进行精细的控制，具有很高的应用价值。
三、按照控制方式分类1. 矢量式变频器矢量式变频器又分为矢量控制变频器和矢量变频器两类。
矢量控制变频器是一种闭环控制系统，可以实现角位移和相对速度的精准控制，增强了电机低速输出转矩和响应速度、缩短了响应时间。
变频器的分类方式
变频器基础知识及变频器的分类变频器的分类（1）按直流电源的性质分类变频器中间直流环节用于缓冲无功功率的储能元件可以是由电容或是电感，据此变频器可分成电压型变频器和电流型变频器两大类。
电流型变频器的特点是中间直流环节采用大电感作为储能元件，无功功率将由该电感来缓冲。
电流型变频器的一个较突出的优点是，当电动机处于再生发电状态是，回馈到直流侧的再生电能可以方便地回馈交流电网，不需要在主电路内附加任何设备。
电流型变频器常用于频繁急加减速的大容量电动机的传动。
在大容量风机、泵类节能调速中也有应用。
电压变频器的特点是中间直流环节的储能元件采用大电容，用来缓冲负载的无功功率。
对负载而言，变频器是一个交流电压源，在不超过容量限度的情况下，可以驱动多台电动机并联运行，具有不选择负载的通用性。
缺点是电动机处于再生发电状态时，回馈到直流侧的无功能量难于回馈给交流电网。
要实现这部分能量向电网的回馈，必须采用可逆变流器。
（2）按变换环节分类1）交-交变频器交-交变频器是将工频交流电直接变换成频率电压可调的交流电（转换前后的相数相同），又称直接式变频器。
对于大容量、低转速的交流调速系统，常采用晶闸管交一交直接变频器直接驱动低速电动机，可以省去庞大的齿轮减速箱。
其缺点是：最高输出频率不超过电网频率的l/3～1/2，且输入功率因数较低，谐波电流含量大，谐波频谱复杂，因此必须配置大容量的滤波和无功补偿设备。
近年来，又出现了一种应用全控型开关器件的矩阵式交一交变压变频器，采用PWM控制方式，可直接输出变频电压。
这种调速方法的主要优点是：①输出电压和输人电流的低次谐波含量都较小。
②输入功率因数可调。
③输出频率不受限制。
④能量可双向流动，可获得四象限运行。
⑤可省去中间直流环节的电容元件。
2）交-直-交变频器交-直-交变频器是先把工频交流电通过整流器变成直流电，然后再把直流电变换成频率电压可调的交流电，又称间接式变频器。
把直流电逆变成交流电的环节较易控制，在频率的调节范围，以及改善变频后电动机的特性等方面，都具有明显的优势。
变频器按照用途进行分类
电动机知识变频器按照用途进行分类按照用途对变频器进行分类时变频器可以分为以下几种类型。
(1)通用变频器顾名思义，通用变频器的特点是其通用性。
这里通用性指的是通用变频器可以对普通的异步电动机进行调速控制。
随着变频器技术的发展和市场需要的不断扩大，通用变频器也在朝着两个方向发展：低成本的简易型通用变频器和高性能多功能的通用变频器。
这两类变频器分别具有以下特点。
简易型通用变频器是一种以节能为主要目的而削减了一些系统功能的通用变频器。
它主要应用于水泵、风扇、鼓风机等对于系统的调速性能要求不高的场所，并具有体积小、价格低等方面的优势。
高性能多功能通用变频器在设计过程中充分考虑了在变频器应用中可能出现的各种需要，并为满足这些需要在系统软件和硬件方面都做了相应的准备。
在使用时，用户可以根据负载特性选择算法并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选件来满足系统的特殊需要。
高性能多功能变频器除了可以应用于简易型变频器的所有应用领域之外，还广泛应用于传送带、升降装置以及各种机床、电动车辆等对调速系统的性能和功能有较高要求的许多场合。
过去，通用型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，与采用了转矩矢量控制方式的高性能变频器相比，在转矩控制性能方面要差一些。
但是，随着变频器技术的发展和变频器参数自调整的实用化，目前一些厂家已经推出了采用矢量控制方式的高性能多功能通用变频器，以适应竞争日趋激烈的变频器市场的需要。
这种高性能多功能通用变频器在性能上已经接近过去的高性能矢量控制变频器，但在价格方面却与过去采用U/f控制方式的通用变频器基本持平。
因此，可以相信，随着电力电子技术和计算机技术的发展，今后变频器的性价比将会不断提高。
(2)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技术的发展，异步电动机的矢量控制方式得到了充分的重视和发展，采用矢量控制方式高性能变频器和变频器专用电动机所组成的调速系统在性能上已经达到和超过了直流伺服系统。
变频器的分类
变频器的分类变频器的分类方法有多种，按照主电路工作方式分类，可以分为电压型变频器和电流型变频器；按照开关方式分类，可以分为PAM控制变频器、PWM控制变频器和高载频PWM 控制变频器；按照工作原理分类，可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等；按照用途分类，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。
一、主电路工作方式分类：1、电压型变频器：电压型变频器与电流型变频器同属于交一直一交变频器，也由整流器、滤波器、逆变器三部分组成。
工作原理也是整流电路将电网来的交流电转换成直流电；再经三相桥式逆变电路转变为频率可调的交流电，供给推进电动机，电压型变频器的中问环节采用大电容。
2、电流型变频器：电流型工作原理是整流电路将电网来的交流电转换成直流电；再经三相桥式逆变电路转变为频率可调的交流电，供给推进电动机，电流型变频器的直流中间环节，采用大电感滤波。
3、电压型变频器和电流型变频器的区别：就是储能元件不同，电压型的储能元件是电容，电流型的是电感。
其实普通变频器应用电力电子电路，就是一个交流变直流--〉直流储能--〉直流变交流的过程。
也就是常说的整流环节--〉储能环节--〉逆变环节。
一般控制环节在逆变上，除非是四象限变频器，要用于回馈至电网的，会把整流和逆变做的结构一样。
否则的话，整流一般用晶闸管等，逆变用IGBT。
说多了，反正最后的控制都是对变流进行控制的，电压型和电流型的差别就在储能环节。
二、开关方式分类1、PAM控制变频器PAM是英文Pulse Amplitude Modulation (脉冲幅值调制) 缩写，是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度，以调节输出量值和波形的一种调制方式。
2、PWM控制变频器PWM是英文Pulse Width Modulation(脉冲宽度调制)缩写，按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度，以调节输出量和波形的一种调制方式。
3、高载频PWM控制变频器高载频PWM控制。
变频器的分类_变频器应用技术1
二、
外形
ABB变频器（瑞士） 变频器（瑞士） 变频器
电 气 自动化
ABB变频器（瑞士） 变频器（瑞士） 变频器
电 气 自动化
富士变频器G11系列 系列 富士变频器
富士变频器GP11系列 系列 富士变频器
富士变频器（日本） 富士变频器（日本）
电 气 自动化
MICROMASTER 440系列
西门子变频器（德国） 西门子变频器（德国）
电 气 自动化
G110系列 系列
西门子变频器（德国） 西门子变频器（德国）
电 气 自动化
西门子变频器（德国） 西门子变频器（德国）
电 气 自动化
变频器外形
FR-E500系列 系列
FR-S500E系列 系列
三菱变频器（日本） 三菱变频器（日本）
电 气 自动化
J7系列 系列
安川变频器（日本） 安川变频器（日本）
电 气 自动化
变频器外形
SB40系列高性能通用型 系列高性能通用型
SB80系列矢量控制型 系列矢量控制型
森兰变频器
电 气 自动化
变频器外形
SB60系列全能王 系列全能王
SB12系列风机 水泵专用 系列风机/水泵专用 系列风机
森兰变频器
电 气 自动化
当中间直流环节采用大电感滤波时，电流波形较平直， 当中间直流环节采用大电感滤波时，电流波形较平直，因而电源内阻抗大 输出是一个恒流源，输出交流电流是矩形波或阶梯波， ，输出是一个恒流源，输出交流电流是矩形波或阶梯波，这类变频装置叫电 流型变频器。 流型变频器。
电气自动化
3. 电压型和电流型变频器比较
2.交-交变频器 交 交变频器 交-交变频器是把工频交流电直接变换成不同频率交流电的 交变频器是把工频交流电直接变换成不同频率交流电的 过程，它不通过中间直流环节， 过程，它不通过中间直流环节，故又称为直接变频器或周波变换 因为没有中间环节，仅用一次变换就实现了变频， 器。因为没有中间环节，仅用一次变换就实现了变频，效率较高 主要构成环节如下图所示。 。主要构成环节如下图所示。
2变频器分类
输出频率指标
1、频率范围 2、频率精度：准确度 3、频率分辨率：输出频率最小改变量
因此，两类变频器的区别还表现在采用什 么储能元件（电容器或电感器）来缓冲无 功能量。 （2）能量的回馈 用电流源型变频器给异 步电机供电的电流源型变压变频调速系统 有一个显著特征，就是容易实现能量的回 馈，从而便于四象限运行，适用于需要回 馈制动和经常正、反转的生产机械。
性能比较（续） （3）动态响应 正由于交-直-交电流源型变 压变频调速系统的直流电压可以迅速改变， 所以动态响应比较快，而电压源型变压变 频调速系统的动态响应就慢得多。
交-直-交变压变频器与交-交变压变频器 比较(表5-1）
交-交变压变频器虽然在结构上只有一个变 换环节，省去了中间直流环节，看似简单， 但所用的器件数量却很多，总体设备相当 庞大。(表5-1） 不过这些设备都是直流调速系统中常 用的可逆整流装置，在技术上和制造工艺 上都很成熟，目前国内有些企业已有可靠 的产品。
不控整流提高功率因数， SPWM逆变器可使 谐波分量减少，
DC AC ~ 50Hz
(CVCF)
不控整流
PWM逆 变器
AC
(VVVF)
调压调频
PWM 变压变频器的应用之所以如此广泛，是 由于它具有如下的一系列优点：
1）在主电路整流和逆变两个单元中，只有逆变 单元可控，通过它同时调节电压和频率，结构 简单。采用全控型的功率开关器件，只通过驱 动电压脉冲进行控制，电路也简单，效率高。
• 交-直-交变压变频器基本结构
恒压恒频 (CVCF)
中间直流环节
变压变频 (VVVF)
AC ~ 50Hz
整流
DC
逆变
AC
交-直-交变压变频器（间接变频装置）
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Ld
+
逆
Ud
Id
变
器
-
电压源型和电流源型变频器示意图
电压源型变频器（Voltage Source Inverter—VSI ），直流环节采用大电容 滤波，因而直流电压波形比较平直，在理 想情况下是一个内阻为零的恒压源，输出 交流电压是矩形波或阶梯波，有时简称电 压型变频器。
电流源型变频器（Current Source Inverter — CSI），直流环节采用大电感滤 波，直流电流波形比较平直，相当于一个 恒流源，输出交流电流是矩形波或阶梯波， 或简称电流型变频器。
性能比较（续）
两种变频器输出波形比较
性能比较（续）
（4）应用场合 电压源型逆变器属恒压源， 电压控制响应慢，不易波动，所以适于做 多台电机同步运行时的供电电源，或单台 电机调速但不要求快速起制动和快速减速 的场合。采用电流源型逆变器的系统则相 反，不适用于多电机传动，但可以满足快 速起制动和可逆运行的要求。
因此，两类变频器的区别还表现在采用什 么储能元件（电容器或电感器）来缓冲无 功能量。
（2）能量的回馈 用电流源型变频器给异 步电机供电的电流源型变压变频调速系统 有一个显著特征，就是容易实现能量的回 馈，从而便于四象限运行，适用于需要回 馈制动和经常正、反转的生产机械。
性能比较（续）
（3）动态响应 正由于交-直-交电流源型变 压变频调速系统的直流电压可以迅速改变， 所以动态响应比较快，而电压源型变压变 频调速系统的动态响应就慢得多。 （4）输出波形 电压源型逆变器输出的电 压波形为方波，电流源型逆变器输出的电 流波形为方波（见下表）。
•交-交变压变频器的基本电路结构
VF ~ 50Hz
+ Id
-
- VR
负 载
u0
-Id +
~ 50Hz
a) 电路结构 图6-13a 交-交变压变频器每一相的可逆线路
•交-交变压变频器的控制方式
整半周控制方式 正、反两组按一定周期相互切换，在负载 上就获得交变的输出电压 u0 ， u0 的幅值决
定于各组可控整流装置的控制角 ， u0 的
2变频器分类
交-直-交和交-交变压变频器(按结构分)
从整体结构上看，电力电子变压变频器 可分为交-直-交和交-交两大类。
一.交-直-交变压变频器 交-直-交变压变频器先将工频交流电源通
过整流器变换成直流，再通过逆变器变换成 可控频率和电压的交流，如下图所示。
3）逆变器同时实现调压和调频，动态响应 不受中间直流环节滤波器参数的影响，系 统的动态性能也得以提高。
变频器的额定数据
▪ 输入侧额定数据 ▪ 输出侧额定数据 ▪ 输出频率指标
输入侧额定数据
1、输入电压UIN：电源侧电压。有允许波动 范围。
2、相数：有单相和三相之分。 3、频率：fIN ：电源频率。有允许波动范围。
输出侧额定数据
1、额定电压UN：输出最大电压 2、额定电流IN ：允许长时间输出最大电流。
交-直-交变压变频器与交-交变压变频器 比较(表5-1）
交-交变压变频器虽然在结构上只有一个变 换环节，省去了中间直流环节，看似简单， 但所用的器件数量却很多，总体设备相当 庞大。(表5-1）
不过这些设备都是直流调速系统中常 用的可逆整流装置，在技术上和制造工艺 上都很成熟，目前国内有些企业已有可靠 的产品。
有时为了突出其变频功能，也称作周波 变换器（Cycloconveter）。
• 交-交变压变频器的基本结构
CVCF
AC 50Hz~
VVVF
交－交变频
AC
交-交变压变频器（直接变频装置）
常用的交-交变压变频器输出的每一相都 是一个由正、反两组晶闸管可控整流装置 反并联的可逆线路。
也就是说，每一相都相当于一套直流可 逆调速系统的反并联可逆线路（下图a）。
/2（对应于平均电压 u0 = 0）逐渐减小到 0（对 应于 u0 最大），然后再逐渐增加到 /2（ u0 再变 为0），如下图所示。
•输出电压波形
=
2
=0
u0
=
2
A
B
C
0
D
wt
E
F
图6-14 交-交变压变频器的单相正弦波输出电压波形
当角按正弦规律变化时，半周中的
平均输出电压即为图中虚线所示的正弦波。 对反向组负半周的控制也是这样。
4）采用不可控的二极管整流器，电源侧 功率因素较高，且不受逆变输出电压大小 的影响。
PWM变压变频器常用的功率开关器件 有：P-MOSFET，IGBT，GTO和替代GTO 的电压控制器件如IGCT、IEGT等。
受到开关器件额定电压和电流的限制，
对于特大容量电机的变压变频调速仍只好 采用半控型的晶闸管（SCR），并用可控 整流器调压和六拍逆变器调频的交-直-交 变压变频器，见下图。
电压源型和电流源型变频器
在交-直-交变压变频器中，按照中间 直流环节直流电源性质的不同，变频器可 以分成电压源型和电流源型两类，两种类 型的实际区别在于直流环节采用怎样的滤 波器。下图绘出了电压源型和电流源型变 频器的示意图。
• 两种类型变频器结构
a) 电压源变频器
+
逆
Ud
Cd
变
器
-
b) 电流源变频器
• 性能比较
两类变频器在主电路上虽然只是滤波环 节的不同，在性能上却带来了明显的差异， 主要表现如下：
（1）无功能量的缓冲 在调速系统中，逆 变器的负载是异步电机，属感性负载。在 中间直流环节与负载电机之间，除了有功 功率的传送外，还存在无功功率的交换。 滤波器除滤波外还起着对无功功率的缓冲 作用，使它不致影响到交流电网。
频率决定于正、反两组整流装置的切换频 率。如果控制角一直不变，则输出平均电 压是方波，如下图 b 所示。
•输出电压波形
u0
正组通
正组通
反组通
反组通 t
图6-13b 方波形平均输出电压波形
• 控制方式（ 2 ）
调制控制方式
要获得正弦波输出，就必须在每一组整流装 置导通期间不断改变其控制角。
例如：在正向组导通的半个周期中，使控制角 由
• 普通交-直-交变压变频器的基本结构
SCR可控 整流器
六拍 逆变器
AC ~ 50Hz
DC
AC
调压
调频
可控整流器调压、六拍逆变器调频的交-直-交变压变频器
二. 交-交变压变频器
交-交变压变频器的基本结构如下图所示， 它只有一个变换环节，把恒压恒频 （CVCF）的交流电源直接变换成VVVF输 出，因此又称直接式变压变频器。