电压型变频器与电流型变频器性能对比表
变频器技术培训资料
常见类型及其特点
电压型变频器
电流型变频器
直流回路的滤波是电容，输出电压为矩形波， 输出电流近似正弦波，抑制过负载能力强， 调速范围较大。
直流回路的滤波是电感，输出电流为矩形波， 输出电压近似正弦波，适用于频繁加减速的 场合。
通用型变频器
专用型变频器
适用于各种负载类型，具有多种可供选择的 功能。
针对某一类负载特性设计的，如风机、水泵 等。
数据类型与运算
02
熟悉不同数据类型（如整型、浮点型、布尔型等）及其运算规
则。
控制结构与逻辑
03
掌握条件语句、循环语句等控制结构，以及逻辑运算的应用。
常用编程语言介绍
C语言
了解C语言的基本语法、函数库和 编程技巧，以及在变频器编程中 的应用。
PLC编程语言
熟悉PLC（可编程逻辑控制器）编 程语言的特点和常用指令，如LD （逻辑与）、OR（逻辑或）等。
在进行危险操作时，必须佩戴 相应的个人防护装备。
应急处理预案制定
01 制定针对变频器可能发生的紧急情况的应急处理 预案。
02 预案应包括应急组织、通讯联络、现场处置、医 疗救护、安全防护等方面的内容。
03 对操作人员进行应急培训，确保其熟悉应急预案 并能够迅速有效地应对紧急情况。
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整流单元
将工作频率固定的交流电转换为 直流电。
高容量电容
存储转换后的电能。
逆变单元
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。
控制器
按设定的程序工作，控制输出方 波的幅度与脉宽，使叠加为近似 正弦波的交流电，驱动交流电动
机。
关键部件功能介绍
变频器按直流电源的性质分类
电动机知识变频器按直流电源的性质分类一、变频器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。
1．电流型变频器电流型变频器主电路的典型构成方式如图2-8所示。
其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。
由于电感的作用，直流电流趋于平稳，电动机的电流波形为方波或阶梯波，电压波形接近于正弦波。
直流电源的内阻较大，近似于电流源，故称为电流源型变频器或电流型变频器。
图2—8电流型变频器的主电路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时，回馈到直流侧的再生电能可以方便地回馈到交流电网，不需要在主电路内附加任何设备。
这种电流型变频器可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。
2．电压型变频器电压型变频器主电路的半导体开关器件经历了三个阶段，即晶闸管阶段、电力晶体管(GTR)和绝缘栅晶体管(IGBT)阶段，当前市场上变频器的逆变器件基本上均是IGBT，其性能远优于前两种器件。
电压型变频器主电路如图2-9所示，这是早期的电压变频器，电路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。
由于大电容的作用，主电路直流电压比较平稳，电动机的端电压为方波或阶梯波。
直流电源内阻比较小，相当于电压源，故称为电压源型变频器或电压型变频器。
图2 -9电压型变频器的主电路对负载而言，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。
〃如何选择变频器主电路外围设备〃变频器调速的基本概念及其作用原理〃变频器负载匹配办法〃变频器常见的错误处理〃矢量变频器的直接转矩控制〃变频器维修怎样处理过电压保护OUd〃变频器控制电动机停车制动方式〃变频器按用途分类〃利用PLC管理变频器处理机械故障〃正确使用变频器〃变频器的转差频率控制方式〃变频器瞬停再启动运行及其注意事项〃概述如何进行变频器的正常选型和容量匹〃变频器的合理选用及干扰抑制Domain: 直流减速电机More:2saffa 〃恒转矩负载变频器的选择〃变频器选择时的注意事项〃变频器额定参数的选择〃变频器应用中存在的问题及对策〃变频器容量问题如何解决〃变频器应用的常见故障与对策（二）〃风机、水泵设备变频器运行中的问题〃机泵用变频器故障原因分析〃变频器选型时一些要注意的事项〃如何选择变频器容量〃变频器制动控制目的〃变频器控制系统过电流故障诊断技术〃变频器维修的相关经验（2）〃变频器参数的设定〃变频器自动、并联、比例运行及其注意事〃变频器现场常见5种故障解决方法匿名随着起重机的不断发展，传统控制技术难以满足起重机越来越高的调速和控制要求。
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。
电压型变频器与电流型变频器的性能比较
电压型变频器与电流型变频器的性能比较电流型与电压型变频器，两者都属于交-直-交变频器，由整流器和逆变器两部分组成。
由于负载一般都是感性的，它和电源之间必有无功功率传送，因此在中间的直流环节中，需要有缓冲无功功率的元件。
假如采纳大电容器来缓冲无功功率，则构成电压源型变频器；如采纳大电抗器来缓冲无功功率，则构成电流源型变频器。
电压型变频器和电流型变频器的区分仅在于中间直流环节滤波器的形式不同，但是这样一来，却造成两类变频器在性能上相当大的差异，主要表现列表比较如下：1、储能元件：电压型变频器——电容器；电流型——电抗器。
2、输出波形的特点：电压形电压波形为矩形波电流波形近似正弦波；电流型变频器则为电流波形为矩形波电压波形为近似正弦波3、回路构成上的特点，电压型有反馈二极管直流电源并联大容量电容（低阻抗电压源）；电流型无反馈二极管直流电源串联大电感（高阻抗电流源）电动机四象限运转简单。
4、特性上的特点，电压型为负载短路时产生过电流，开环电动机也可能稳定运转；电流型为负载短路时能抑制过电流，电动机运转不稳定需要反馈掌握。
电流型逆变器采纳自然换流的晶闸管作为功率开关，其直流侧电感比较昂贵，而且应用于双馈调速中，在过同步速时需要换流电路，在低转差频率的条件下性能也比较差。
变频器的结构特征1. 电流型变频器变频器的直流环节采纳了电感元件而得名，其优点是具有四象限运行力量，能很便利地实现电机的制动功能。
缺点是需要对逆变桥进行强迫换流，装置结构简单，调整较为困难。
另外，由于电网侧采纳可控硅移相整流，故输入电流谐波较大，容量大时对电网会有肯定的影响。
2. 电压型变频器由于在变频器的直流环节采纳了电容元件而得名，其特点是不能进行四象限运行，当负载电动机需要制动时，需要另行安装制动电路。
功率较大时，输出还需要增设正弦波滤波器。
3. 高电流型变频器它采纳GTO，SCR或IGCT元件串联的方法实现直接的高压变频，目前电压可达10KV。
变频器原理及应用
几种典型的交－直－交变频器的主电路。 ①交－直－交电压型变频电路 常用的交—直—交电压型PWM变频电路。
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交—直—交电压型PWM变频电路采用二极管构成整流器，
完成交流到直流的变换，其输出直流电压Ud是不可控的； 中间直流环节用大电容C滤波；电力晶体管V1～V6构成
PWM逆变器，完成直流到交流的变换，并能实现输出频 率和电压的同时调节，VD1～VD6是电压型逆变器所需的 反馈二极管。
稳定性好和驱动电路简单的优点，又具有输入通态电压低，耐压高和 承受电流大的优点，这些都使IGBT比GTR有更大的吸引力。
• 在变频器驱动电机，中频和开关电源以及要求快速、低损耗的领域，
IGBT有着主导地位。
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（1） IGBT的基本结构与工作原理 1）基本结构 IGBT也是三端器件，三个极为漏极（D）、栅极（G）和源极（S）。 （a) 内部结构 （b）简化等效电路 （c）电气图形符号
电变成频率可调的交流电，作为电动机的电源装置，目前在国内 外使用广泛。使用变频器可以节能、提高产品质量和劳动生产率 等。
• 具体介绍与变频器相关的知识：变频器的基本原理、变频器常用
开关器件（IGBT）、脉宽调制（PWM）型逆变电路、变频调速的特 点以及变频器的应用。
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SIEMENS MICROMASTER 420 通用变频器
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②交－直－交电流型变频电路 常用的交－直－交电流型变频电路。
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交－直－交电流型变频电路：整流器采用晶闸管构成 的可控整流电路，完成交流到直流的变换，输出可控
的直流电压U，实现调压功能；中间直流环节用大电感 L滤波；逆变器采用晶闸管构成的串联二极管式电流型
逆变电路，完成直流到交流的变换，并实现输出频率 的调节。
简述电压型变频器和电流型变频器的特点
简述电压型变频器和电流型变频器的特点电压型变频器和电流型变频器是两种常见的变频器类型，它们在工业生产中调节电机运行速度和控制电机转矩方面起到了重要的作用。
这两种变频器在原理、特点和应用方面有一些不同之处。
首先，电压型变频器是通过调节输出电压的大小来控制电机转速和转矩的。
在电压型变频器中，通过调整输入电压和频率的比例关系，来控制输出电压的大小和频率，进而控制电机的转速和转矩。
电压型变频器具有输出电压和频率可连续调节的特点，可以实现无级调速，对于转矩需求不高的负载有较好的控制效果。
它的输出电压与输入电压成正比，输出频率与输入频率成正比，因此在控制电机的转速时，容易产生电机的扭矩和功率下降的问题。
而电流型变频器是通过调节输出电流的大小来控制电机转速和转矩的。
在电流型变频器中，通过反馈电机电流的大小，来控制输出电流的大小和频率，进而控制电机的转速和转矩。
电流型变频器具有输出电流和频率可连续调节的特点，对于转矩需求较高的负载有较好的控制效果。
它的输出电流与输入电流成正比，输出频率与输入频率成正比，因此在控制电机的转速时，能保持较高的扭矩和功率输出。
从应用来看，电压型变频器主要适用于转矩需求不高的负载，例如风机、水泵、压缩机等，这些负载在变频调速过程中对扭矩和功率的要求较低。
而电流型变频器主要适用于转矩需求较高的负载，例如起重机、升降机、输送机等，这些负载在变频调速过程中对扭矩和功率的要求较高。
因此，根据负载的不同，选择合适的变频器类型能够更好地满足生产需求。
另外，电压型变频器和电流型变频器在运行效果上也有一些不同。
电压型变频器输出电压与频率的比例关系是固定的，因此在转速和扭矩调节方面可能存在一定的限制，可能会对负载产生一定的影响。
而电流型变频器可以根据负载情况动态调整输出电流的大小和频率，因此对负载的适应性较好，可以更好地控制电机的转速和转矩。
综上所述，电压型变频器和电流型变频器在原理、特点和应用方面有一些不同之处。
变频器的分类与特点
变频器的技术规范
根据系统应用分类
2. 输出侧的额定数据
变频器输出侧的额定数据包括以下内容：
（1）额定电压U(N)因为变频器的输出电压要随频率而变，所以，U(N)定义为输出的最 大电压。通常它总是和输入电压U(IN)相等的。
（2）额定电流I(N)变频器允许长时间输出的最大电流。
（ 3 ） 额 定 容 量 S(N) 由 额 定 线 电 压 U(N) 和 额 定 线 电 流 I(N) 的 乘 积 决 定 ： S(N)=1.732U(N)I(N)
载能力规定为：150%，1min。可见，变频器的允许过载时间与电机的允许过载时间相比，是微不足道的。10变频器的个性化特点
发展：
交流变频器自20世纪60年代左右在西方工业化国家问世以来，到 现在已经在中国得到了大面积的普及，并业已形成60亿元以上的 年销售规模。根据变频器在不同行业的应用特点，很多厂家都推 出非常新颖的变频器，并将个性化发挥得淋漓尽致。所谓变频器 个性化，就是指变频器本体按照各自特定的方式发展自己的风格， 并完善变频器本体，从而形成相对稳定而独特的变频器特性。
（2）单进三出变频器 变频器的输入侧为单相交流电，输出侧是三相交流电，俗称“单 相变频器”。该类变频器通常容量较小，且适合在单相电源情况 下使用，如家用电器里的变频器均属此类。
5
变频器的分类与特点
根据负载转矩特性分类
（1）P型机变频器 适用于变转矩负载的变频器。 （2）G型机变频器 适用于恒转矩负载的变频器。 （3）P/G合一型变频器 同一种机型既可以使用变转矩负载，又可以适用于恒转矩负载； 同时在变转矩方式下，其标称功率大一档。
（4）容量P(N)在连续不变负载中，允许配用的最大电机容量。必须注意：在生产机械 中，电机的容量主要是根据发热状况来定的。在变动负载、断续负载及短时负载中， 只要温升不超过允许值，电机是允许短时间（几分钟或几十分钟）过载的，而变频器 则不允许。所以，在选用变频器时，应充分考虑负载的工况。
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SGCT 可靠性最高
设备运营成本
低
高
设备可靠性决定设备的运
营成本
变频器裂相变压器可否 可以
不可以
变频器裂相变压器与变频
与变频器分开摆放
器分开摆放可减少系统发
热，提高设备可靠性，降低
空调后期投入。
系统效率
高
低
设备复杂程度决定
新一代电流源型变频器（AB 的 PowerFlex7000 为代表）不同于传统的电流源型变频器（LCI 负 载换向型变频器）。在国内电厂有上百台成功业绩,国内包括其他行业共超过 600 台业绩.
小
大
脉动高电机噪音增加
变频器输出波形
正旋波
近似正旋波
电机影响
无特殊要求，可用普通电 须变频电机，加强电机绝 变频电机增加电动机成本
动机
缘或增加马达滤波器
元件故障模式
SGCT 无爆裂，不拉弧 IGBT 可能爆裂，拉弧 爆裂拉电弧会引起故障扩
大化。
元件平均无故障时间
SGCT：100，000 小时 IGBT：20，000 小时
电压源型变频器与新一代电流源型变频器比较：
比较
新一代电流源型变频器 电压源型变频器
备注
（AB）
电动机四象限运行，能量 可以
不可以
若要实现四象限运行，电压
反馈
源型变频器整流元件须为
全控型元件。变频器若可以
四象限运行，则电动机与变
频器的寿命将延长（电流冲
击，发热等降低）
整流环节元件
SGCT（对称门极可换流 二极管（不控型）,多达 全控型功率元件构成了高
决定
可靠性
高
低
机构复杂程决定设备的可
靠性高低
直流环节
电抗器，20 年设计寿命 电容器，电解电容寿命短 电抗器限流，可减小设备内
部短路故障影响，无需熔丝
保护。电解式电容器使用寿
命 3-5 年，需定期更换。
变频器输出 dv/dt
<10v/ms
几百或上千伏/ms
Dv/dt 对电机绝缘老化有很
大影响
变频器输出脉动
晶闸管，全控型）共 18 几十个
性能的有源前端型变频器
个
逆变侧功率元件
高 压 元 件 SGCT:6500 低压 IGBT(690V-1400V), 元器件容量决定了设备中
KV,1500A, 共 18 个
多达几百个元件
元件的数量。元件数量最
少，结构最简单，可靠性最
高
设备简易程度
简单
非常复杂
元件容量与变频器结构等