变频器的分类与特点教学课件
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变频器介绍PPT课件
欠电压故障排除
检查电源电压、缺相和主回路电压，确保电 源稳定且符合要求。
过电压故障排除
检查电源电压、减速时间和制动单元，调整 参数或更换故障部件。
过热故障排除
改善环境温度、散热条件和风扇状况，确保 变频器正常散热。
预防措施建议
定期检查
定期对变频器进行检查和维护，确保其正常运行。
参数设置
根据负载特性和使用要求合理设置变频器参数， 避免过载或超速等故障发生。
工业领域
楼宇自动化
交通运输
新能源领域
对变频器调速精度、动态响应等性能 要求较高，用于实现精确控制和节能 降耗。
对变频器可靠性、环境适应性要求较 高，用于电机车、地铁等牵引系统。
市场竞争格局概述
国内外品牌竞争
国内外变频器品牌众多，市场竞争激烈，但国内品牌 市场份额逐年提升。
技术竞争
随着电力电子技术的发展，变频器技术不断创新，产 品性能不断提升。
04
变频器安装调试与操作 维护技巧
安装前准备工作和注意事项
确认电源容量及电压等级是否符 合变频器要求
检查变频器型号、规格及附件是 否齐全
预留足够的空间进行安装，确保 通风散热良好
接地处理要符合规范，确保安全 可靠
调试过程检查项目清单
01
检查变频器接线是否正确、紧固
02 核对变频器参数设置，确保与实际负载相 匹配
频率跳变
测试变频器在负载变化时的频率跳变幅度和 恢复时间，以评估其抗干扰能力。
效率、功率因数和谐波等关键参数分析
效率
测试变频器在不同负载下的效率，以评估其 能量转换效率。
功率因数
测试变频器的输入功率因数，以评估其对电 网的影响。
谐波分析
检查电源电压、缺相和主回路电压，确保电 源稳定且符合要求。
过电压故障排除
检查电源电压、减速时间和制动单元，调整 参数或更换故障部件。
过热故障排除
改善环境温度、散热条件和风扇状况，确保 变频器正常散热。
预防措施建议
定期检查
定期对变频器进行检查和维护，确保其正常运行。
参数设置
根据负载特性和使用要求合理设置变频器参数， 避免过载或超速等故障发生。
工业领域
楼宇自动化
交通运输
新能源领域
对变频器调速精度、动态响应等性能 要求较高，用于实现精确控制和节能 降耗。
对变频器可靠性、环境适应性要求较 高，用于电机车、地铁等牵引系统。
市场竞争格局概述
国内外品牌竞争
国内外变频器品牌众多，市场竞争激烈，但国内品牌 市场份额逐年提升。
技术竞争
随着电力电子技术的发展，变频器技术不断创新，产 品性能不断提升。
04
变频器安装调试与操作 维护技巧
安装前准备工作和注意事项
确认电源容量及电压等级是否符 合变频器要求
检查变频器型号、规格及附件是 否齐全
预留足够的空间进行安装，确保 通风散热良好
接地处理要符合规范，确保安全 可靠
调试过程检查项目清单
01
检查变频器接线是否正确、紧固
02 核对变频器参数设置，确保与实际负载相 匹配
频率跳变
测试变频器在负载变化时的频率跳变幅度和 恢复时间，以评估其抗干扰能力。
效率、功率因数和谐波等关键参数分析
效率
测试变频器在不同负载下的效率，以评估其 能量转换效率。
功率因数
测试变频器的输入功率因数，以评估其对电 网的影响。
谐波分析
PPT讲解变频器知识图文结合全面易懂
经验总结
选择合适的变频器型号和参数配置是关键，同时要注重系 统的整体设计和调试，确保变频器与其他设备的协同工作 和稳定运行。
25
行业发展趋势预测
智能化发展
随着工业4.0和智能制造的推进， 变频器将更加注重智能化发展， 实现自适应控制、远程监控和故 障诊断等功能。
高效能化
提高变频器的转换效率和功率密 度是未来的发展趋势，采用先进 的拓扑结构、控制算法和散热技 术是实现高效能化的关键。
PID控制
采用比例、积分、微分算法对反馈信号进行 处理，实现精确控制。
2024/1/26
模糊控制
模拟人的思维方式，根据经验规则对电机进 行控制，适用于复杂系统。
13
调试技巧及故障排除
参数调整
根据实际需求调整变频器的参数，如加速时间、减速时间、频率上限等。
波形分析
利用示波器等工具观察电机的电压、电流波形，判断是否存在异常。
逆变
将直流电转换为频率和电压可调的交流电，供给 电动机使用。
ABCD
2024/1/26
滤波
对整流后的直流电进行滤波处理，消除谐波和噪 声。
控制
通过微处理器或数字信号处理器对逆变器进行精 确控制，实现电动机的调速和保护功能。
5
常见类型及其特点
2024/1/26
通用变频器
适用于各种负载类型的电动机，具有调速范围广、动态响应快、控制 精度高等特点。
故障诊断
根据变频器的故障代码或指示灯判断故障原因，采取相应的处理措施。
远程监控
通过网络或无线通信方式对变频器进行远程监控和调试，提高维护效率。
2024/1/26
14
04
图文结合：详细解读变频器工作 过程
选择合适的变频器型号和参数配置是关键，同时要注重系 统的整体设计和调试，确保变频器与其他设备的协同工作 和稳定运行。
25
行业发展趋势预测
智能化发展
随着工业4.0和智能制造的推进， 变频器将更加注重智能化发展， 实现自适应控制、远程监控和故 障诊断等功能。
高效能化
提高变频器的转换效率和功率密 度是未来的发展趋势，采用先进 的拓扑结构、控制算法和散热技 术是实现高效能化的关键。
PID控制
采用比例、积分、微分算法对反馈信号进行 处理，实现精确控制。
2024/1/26
模糊控制
模拟人的思维方式，根据经验规则对电机进 行控制，适用于复杂系统。
13
调试技巧及故障排除
参数调整
根据实际需求调整变频器的参数，如加速时间、减速时间、频率上限等。
波形分析
利用示波器等工具观察电机的电压、电流波形，判断是否存在异常。
逆变
将直流电转换为频率和电压可调的交流电，供给 电动机使用。
ABCD
2024/1/26
滤波
对整流后的直流电进行滤波处理，消除谐波和噪 声。
控制
通过微处理器或数字信号处理器对逆变器进行精 确控制，实现电动机的调速和保护功能。
5
常见类型及其特点
2024/1/26
通用变频器
适用于各种负载类型的电动机，具有调速范围广、动态响应快、控制 精度高等特点。
故障诊断
根据变频器的故障代码或指示灯判断故障原因，采取相应的处理措施。
远程监控
通过网络或无线通信方式对变频器进行远程监控和调试，提高维护效率。
2024/1/26
14
04
图文结合：详细解读变频器工作 过程
《变频器教材》课件
02
变频器的基本组成与电路
变频器的基本组成
变频器主要由整流器、中间电路、逆变器和控制电路组成。
整流器的作用是将交流电转换为直流电，逆变器的作用是将直流电转换为交流电。
中间电路起到调节直流电压和电流的作用，控制电路则负责整个变频器的控制和调 节。
变频器的整流电路
整流电路是变频器的输入部分，主要 作用是将三相交流电整流成直流电。
变频器的使用注意事项与维护保养
使用注意事项
避免在变频器输出端接入电容补偿，以免引起过电流或损坏变频器。同时，要定期检查 接线端子是否松动、电缆是否破损等。
维护保养
定期对变频器进行清洁除尘，检查冷却风扇是否正常工作，定期更换过滤网等易损件， 确保变频器的正常运行。
THANKS
感谢观看
《变频器教材》PPT课 件
目录
• 变频器概述 • 变频器的基本组成与电路 • 变频器的控制方式与调速原理 • 变频器的应用领域与案例分析 • 变频器的选型与使用注意事项
01
变频器概述
变频器的定义与工作原理
总结词
理解变频器的定义和工作原理是掌握其应用的基础。
详细描述
变频器是一种电力控制设备，通过改变交流电的频率来控制电动机的转速。其 工作原理基于电力电子技术和微处理器控制技术，通过改变电源的频率来实现 电动机的无级调速。
04
变频器的应用领域与案例分析
变频器在工业自动化领域的应用
总结词
广泛应用、提高效率、精确控制
详细描述
变频器在工业自动化领域中应用广泛，如电机、风机、水泵等设备的调速控制， 能够提高设备的运行效率，实现精确控制，降低能耗，提升生产效率。
变频器在电力电子领域的应用
总词
变频器培训课件ppt课件
行业定制化
针对不同行业和应用场景， 开发定制化的变频器产品， 以满足特定需求并优化性能 。
感谢您的观看
THANKS
实施效果
03
通过变频器控制，实现了空调系统的智能调节，提高了室内环
境的舒适度和空调系统的能效比。
电梯控制系统应用案例
案例背景
某高层住宅电梯控制系统，需保证电梯运行平稳、快速响 应乘客需求。
解决方案
采用变频器控制电梯曳引机电机，根据电梯运行状态和乘 客需求实时调整电机转速和制动力矩，保证电梯运行平稳 、快速响应。
程序编写方法及技巧
编程语言基础
编程技巧与规范
简要介绍变频器编程所涉及的编程语 言基础，如变量、数据类型、控制结 构等。
分享一些实用的编程技巧和规范，如 代码优化、错误处理、注释规范等， 提高学员的编程效率和代码质量。
程序结构与设计
讲解变频器程序的结构和设计方法， 包括主程序、子程序、中断程序等的 设计思路和实现方法。
欠压故障
变频器输出电压过低，可能是电源电 压过低、电源缺相等原因导致。
过热故障
变频器内部温度过高，可能是散热系 统不良、环境温度过高等原因导致。
故障排除方法和步骤
识别故障现象
根据变频器的故障指示或报警信息，识别 出具体的故障现象。
排除故障
根据故障原因，采取相应的措施进行故障 排除，如更换损坏的部件、调整参数设置
实施效果
通过变频器控制，实现了电梯控制系统的精确控制，提高 了电梯的运行效率和乘客的舒适度。同时，变频器还具有 节能效果，降低了电梯的能耗和运行成本。
05
变频器维护保养与故障排 除
日常维护保养项目
清洁变频器表面
定期清除变频器表面的 灰尘、油污等杂物，保
变频器的分类与特点
9
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。
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。
变频器培训PPT课件
正确接线方法和检查流程
按照电气图纸接线
01
根据电气图纸要求，正确连接变频器的输入、输出、控制等线
路。
检查接线端子和紧固件
02
检查所有接线端子和紧固件是否牢固可靠，无松动现象。
测量绝缘电阻和接地电阻
03
使用兆欧表测量变频器的绝缘电阻和接地电阻，确保符合规定
要求。
日常维护保养计划制定
定期检查
制定定期检查计划，对变频器进 行定期检查和维护保养。
根据实际需求，灵活选择不同编程语言进行 混合编程，以充分发挥各自优势。
调试流程规范化操作指南
01
02
03
04
编写调试计划
明确调试目标、步骤和时间安 排，确保调试工作有条不紊地
进行。
调试前准备
检查硬件连接、程序下载和参 数设置等是否正确，为调试工
作做好准备。
逐步调试
按照调试计划逐步进行调试， 从简单到复杂，逐一验证程序
变频器作用
实现对交流异步电机的软起动、 变频调速、提高运转精度、改变 功率因数等功能。
工作原理简述
整流环节
将交流电整流成直流电 。
滤波环节
对整流后的直流电进行 滤波，保证直流电的平
稳。
逆变环节
将直流电逆变为所需频 率的交流电。
控制电路
对整流、滤波、逆变等 环节进行控制，实现对 输出交流电的精确控制
成功案例剖析和经验借鉴
成功案例
某水泥企业采用变频器对风机、水泵等设备进行改造，实现了节能30%以上的目 标；某化工厂通过变频器对压缩机进行控制，减少了维护成本和停机时间。
经验借鉴
选用合适的变频器型号和规格；对设备进行合理匹配和优化；加强日常维护和保 养；建立完善的能源管理制度和考核体系。
《变频器的基本知识》课件
02
变频器的应用
变频器在工业自动化中的应用
01
02
03
自动化生产线
变频器用于控制生产线上 各种电机的速度，实现生 产线的自动化运行。
机器人技术
变频器用于控制机器人的 运动速度，实现精确的位 置控制和动作控制。
包装机械
变频器用于控制包装机械 的电机速度，实现精确的 包装过程。
变频器在节能领域的应用
医疗器械
变频器用于控制医疗器械的运行速度 ，如CT机、核磁共振仪等。
0电机功率选择变频器
确保变频器的额定电流能够满足电机的需求 ，同时考虑到电机的启动电流。
考虑控制精度和动态响应
根据实际需要选择具有较高控制精度和动态 响应的变频器。
选择合适的电压等级
根据电源电压和电机电压选择合适的电压等 级，以确保变频器能够正常工作。
人工智能技术
人工智能技术将与变频器技术实现深度融合，进一步提高系统的自 适应性、预测性和智能性。
THANK YOU
定期检查和维护
定期检查变频器的运行状态，保持其 清洁、干燥，及时处理异常情况。
变频器的维护与保养
01
02
03
04
定期清理
定期清理变频器表面灰尘和杂 物，保持其清洁。
检查接线
定期检查变频器的接线是否松 动或破损，如有异常应及时处
理。
定期更换滤网
根据需要定期更换变频器散热 风扇的滤网，以保证散热效果
。
考虑环境因素
根据使用环境选择适应的变频器，如温度、 湿度、振动等。
变频器的使用注意事项
确保电源电压在规定范围内
变频器的电源电压应在规定范围内， 避免超出范围导致损坏。
避免在恶劣环境下使用
《变频器学习》课件
输出电路
输出经过逆变的交流电，供给电动机或其他设备 使用。
控制电路
根据设定要求和反馈信号，控制逆变电路的工作状态， 实现变频调速。
变频器的整流电路
01
02
03
04
单相整流电路
适用于小功率、单相输入的变 频器。
三相整流电路
适用于大功率、三相输入的变 频器。
不可控整流电路
使用二极管或硅整流管等不可 控元件。
在变频器的选型过程中，需要遵循科学、规范的原则，按 照电机的实际需求和运行工况来选择合适的变频器。同时 ，还需要考虑变频器与电机的匹配问题，以确保电机能够 正常运行。
总结词
合理、实用
总结描述
在选择变频器时，需要从实际需求出发，合理配置变频器 。同时，还需要考虑变频器的实用性和可靠性，以确保其 能够满足长期稳定运行的需求。
总结词
通过对变频器应用实例的分析，可以深 入了解变频器的实际应用效果和优势。
VS
详细描述
通过对各种变频器应用实例的分析，如传 送带、泵、风机、压缩机等设备的自动化 控制，以及节能灯具、空气净化器、水处 理设备等设备的节能环保应用，可以深入 了解变频器的实际应用效果和优势，为进 一步推广和应用提供参考。
变频器的使用注意事项与维护保养
总结词
安全、可靠
总结描述
在使用变频器时，需要注意安全事项和操作规程，避免发 生意外事故和设备故障。同时，还需要定期对变频器进行 维护保养，确保其长期稳定运行和延长使用寿命。
总结描述
在使用变频器时，需要遵循规范的操作流程和科学的控制 方法，避免因操作不当或控制不合理导致设备损坏或性能 下降。同时，还需要根据实际运行情况及时调整参数和控 制方案，以确保其能够达到最佳的运行效果。
输出经过逆变的交流电，供给电动机或其他设备 使用。
控制电路
根据设定要求和反馈信号，控制逆变电路的工作状态， 实现变频调速。
变频器的整流电路
01
02
03
04
单相整流电路
适用于小功率、单相输入的变 频器。
三相整流电路
适用于大功率、三相输入的变 频器。
不可控整流电路
使用二极管或硅整流管等不可 控元件。
在变频器的选型过程中，需要遵循科学、规范的原则，按 照电机的实际需求和运行工况来选择合适的变频器。同时 ，还需要考虑变频器与电机的匹配问题，以确保电机能够 正常运行。
总结词
合理、实用
总结描述
在选择变频器时，需要从实际需求出发，合理配置变频器 。同时，还需要考虑变频器的实用性和可靠性，以确保其 能够满足长期稳定运行的需求。
总结词
通过对变频器应用实例的分析，可以深 入了解变频器的实际应用效果和优势。
VS
详细描述
通过对各种变频器应用实例的分析，如传 送带、泵、风机、压缩机等设备的自动化 控制，以及节能灯具、空气净化器、水处 理设备等设备的节能环保应用，可以深入 了解变频器的实际应用效果和优势，为进 一步推广和应用提供参考。
变频器的使用注意事项与维护保养
总结词
安全、可靠
总结描述
在使用变频器时，需要注意安全事项和操作规程，避免发 生意外事故和设备故障。同时，还需要定期对变频器进行 维护保养，确保其长期稳定运行和延长使用寿命。
总结描述
在使用变频器时，需要遵循规范的操作流程和科学的控制 方法，避免因操作不当或控制不合理导致设备损坏或性能 下降。同时，还需要根据实际运行情况及时调整参数和控 制方案，以确保其能够达到最佳的运行效果。
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图 SPWM的输出电压
•
在图脉冲系列中，各脉冲的宽度以及相互间的
间隔宽度是由正弦波（基准波或调制波）和等腰三
角波（载波）的交点来决定主开关器件V1或V2的导
通时间而实现调压的。利用脉冲宽度的改变来得到
幅值不同的正弦基波电压。这种参考信号为正弦波、
输出电压平均值近似为正弦波的PWM方式称为正弦
PWM方式，简称SPWM控制方式。
•
＝ t1
t1 t2
•
特点是，变频器在改变输出频率的同时，
也改变输出电压的脉冲占空比（幅值不变），
故称为脉宽调制，常用PWM表示。
脉宽调制的输出电压
• 在进行脉宽调制时，使脉冲系列的占空比按正弦规律 来安排。
• 当正弦值为最大值时，脉冲的宽度也最大，而脉冲间 的间隔则最小。
• 当正弦值较小时，脉冲的宽度也小，而脉冲间的间隔 则较大。
压的幅值，故称为脉幅调制，常用PAM（Pulse
Amplitude Modulation）表示。
•
PAM需要同时调节两个部分：整流部分和逆变部分
PAM调制的输出电压
（2）脉冲宽度调节（PWM）
• 把每半个周期内输出电压的波形分割成若
干个脉冲波，每个脉冲的宽度为t1，每两个脉 冲间的间隔宽度为t2 ，则脉冲的占空比为
（2）电压型
•
特点:中间直流环节的储能元件采用大电容，负载
的无功功率将由它来缓冲。由于大电容的作用，主电路
直流电压UD比较平稳，电动机端的电压为方波或阶梯
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。
3. 按输出电压调节方式分类
• （1）脉冲幅值调节（PAM）
•
特点是:变频器在改变输出频率的同时，也改变了电
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。
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。
实际逆变电路除了基本元件三极管和续流二极管外， 还有保护半导体元件的缓冲电路，三极管也可以用门极 可关断晶闸管代替。
＋
VT1 VT3 VT5
ZA
A
三 相
Ud
B
ZB O
电
C
ZC
整流电路
VT4 VT6 VT2
－
滤波电路
逆变电路
变频器的主电路
（2）交-交变频器
• 单相输出交-交变频电路的原理框图，电路由P （正）组和N（负）组反并联的晶闸管变流电路构 成，两组变流电路接在同一个交流电源，Z为负载。
单片机，属于近似的恒磁通控制方式。
• 该控制方式是普通功能型通用变频器的核心功能。
• 为保证通用变频器的性能，通常还有瞬时停电再起动 功能、变频器和电网间的自动切换功能、控制信号的 设定、调整功能，联锁信号的输入和输出功能以及对 变频器、电动机的保护功能，对故障信息的存储和显 示功能等。
3个缺点:
• 1. 引起变频器的过电流跳闸
• 2. U/f控制方式的静态稳定性不高
• 3.电动机的转速很低时，转矩不足
(2)转差频率控制方式
•
转差频率是施加于电动机的交流电源频
率与电动机速度的差频率。根据异步电动机稳
定数学模型可知，当频率一定时，异步电动机
的电磁转矩正比于转差率，机械特性为直线。
转差频率控制就是通过控制转差频率来压都固定的交流电源变成频率、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）交-直-交变频器的各种结构
交－直－交变频器的主电路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。
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。
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。
第二章 变频器的分类与 特点
第一章 回顾
• 变频调速的原理和控制方式 • 变频调速的机械特性 • 负载性质 • 电力电子器件
2.1 变频器的分类
按相数分
变频器
交-交 变频器
按环流情况分 按输出波形分
交-直-交 变频器
按储能方式分 按调压方式分
单相 三相 有环流 无环流 正弦波 方波 电压型 电流型 脉幅调制 脉宽调制
矩和电流。
• 其实现思想是：通过检测电动机的实际转 速，根据设定频率与实际频率的差对输出频率 进行连续的调节，从而使输出频率始终满足电 动机设定转速的要求。因为其基本结构是转速 闭环控制系统，所以在调整转速的同时，对输 出转矩也进行了控制。
交-交变频器结构图
• 交-交变频器的特点为：
•
1) 因为是直接变换，没有中间环节，所
以比一般的变频器效率要高。
•
2) 由于其交流输出电压是直接由交流输
入电压波的某些部分包络所构成，因而其输出
频率比输入交流电源的频率低得多，输出波形
较好。
• 3) 由于输出上限频率不高于电网频率的 1/3～1/2，因受电网频率限制，通常输出电压 的频率较低。
4. 按变频控制方式分类
• U/f控制变频器
• 转差频率控制变频器 • 矢量控制变频器
(1) U/f控制方式
• U/f控制是在改变电动机电源频率的同时改变电动机电
源的电压，使电动机磁通保持一定，在较宽的调速范 围内，电动机的效率、功率因数不下降。因为是控制
电压与频率之比，所以称为U/f控制。
• U/f控制又称VVVF控制方式。该类变频器大多采用16位
• 4)交-交变频电路采用的是相位控制方式， 因此其输入电流的相位总是滞后于输入电压，
需要电网提供无功功率。功率因数较低，特别 是在低速运行时更低，需要适当补偿。
2. 按直流电源的性质分类
• （1）电流型
• 优点：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，不需在主电路内附加 任何设备，只要利用网侧的不可逆变流器改变其输出电压 极性（控制角α>90°）即可。
•
在图脉冲系列中，各脉冲的宽度以及相互间的
间隔宽度是由正弦波（基准波或调制波）和等腰三
角波（载波）的交点来决定主开关器件V1或V2的导
通时间而实现调压的。利用脉冲宽度的改变来得到
幅值不同的正弦基波电压。这种参考信号为正弦波、
输出电压平均值近似为正弦波的PWM方式称为正弦
PWM方式，简称SPWM控制方式。
•
＝ t1
t1 t2
•
特点是，变频器在改变输出频率的同时，
也改变输出电压的脉冲占空比（幅值不变），
故称为脉宽调制，常用PWM表示。
脉宽调制的输出电压
• 在进行脉宽调制时，使脉冲系列的占空比按正弦规律 来安排。
• 当正弦值为最大值时，脉冲的宽度也最大，而脉冲间 的间隔则最小。
• 当正弦值较小时，脉冲的宽度也小，而脉冲间的间隔 则较大。
压的幅值，故称为脉幅调制，常用PAM（Pulse
Amplitude Modulation）表示。
•
PAM需要同时调节两个部分：整流部分和逆变部分
PAM调制的输出电压
（2）脉冲宽度调节（PWM）
• 把每半个周期内输出电压的波形分割成若
干个脉冲波，每个脉冲的宽度为t1，每两个脉 冲间的间隔宽度为t2 ，则脉冲的占空比为
（2）电压型
•
特点:中间直流环节的储能元件采用大电容，负载
的无功功率将由它来缓冲。由于大电容的作用，主电路
直流电压UD比较平稳，电动机端的电压为方波或阶梯
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。
3. 按输出电压调节方式分类
• （1）脉冲幅值调节（PAM）
•
特点是:变频器在改变输出频率的同时，也改变了电
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。
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。
实际逆变电路除了基本元件三极管和续流二极管外， 还有保护半导体元件的缓冲电路，三极管也可以用门极 可关断晶闸管代替。
＋
VT1 VT3 VT5
ZA
A
三 相
Ud
B
ZB O
电
C
ZC
整流电路
VT4 VT6 VT2
－
滤波电路
逆变电路
变频器的主电路
（2）交-交变频器
• 单相输出交-交变频电路的原理框图，电路由P （正）组和N（负）组反并联的晶闸管变流电路构 成，两组变流电路接在同一个交流电源，Z为负载。
单片机，属于近似的恒磁通控制方式。
• 该控制方式是普通功能型通用变频器的核心功能。
• 为保证通用变频器的性能，通常还有瞬时停电再起动 功能、变频器和电网间的自动切换功能、控制信号的 设定、调整功能，联锁信号的输入和输出功能以及对 变频器、电动机的保护功能，对故障信息的存储和显 示功能等。
3个缺点:
• 1. 引起变频器的过电流跳闸
• 2. U/f控制方式的静态稳定性不高
• 3.电动机的转速很低时，转矩不足
(2)转差频率控制方式
•
转差频率是施加于电动机的交流电源频
率与电动机速度的差频率。根据异步电动机稳
定数学模型可知，当频率一定时，异步电动机
的电磁转矩正比于转差率，机械特性为直线。
转差频率控制就是通过控制转差频率来压都固定的交流电源变成频率、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）交-直-交变频器的各种结构
交－直－交变频器的主电路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。
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。
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。
第二章 变频器的分类与 特点
第一章 回顾
• 变频调速的原理和控制方式 • 变频调速的机械特性 • 负载性质 • 电力电子器件
2.1 变频器的分类
按相数分
变频器
交-交 变频器
按环流情况分 按输出波形分
交-直-交 变频器
按储能方式分 按调压方式分
单相 三相 有环流 无环流 正弦波 方波 电压型 电流型 脉幅调制 脉宽调制
矩和电流。
• 其实现思想是：通过检测电动机的实际转 速，根据设定频率与实际频率的差对输出频率 进行连续的调节，从而使输出频率始终满足电 动机设定转速的要求。因为其基本结构是转速 闭环控制系统，所以在调整转速的同时，对输 出转矩也进行了控制。
交-交变频器结构图
• 交-交变频器的特点为：
•
1) 因为是直接变换，没有中间环节，所
以比一般的变频器效率要高。
•
2) 由于其交流输出电压是直接由交流输
入电压波的某些部分包络所构成，因而其输出
频率比输入交流电源的频率低得多，输出波形
较好。
• 3) 由于输出上限频率不高于电网频率的 1/3～1/2，因受电网频率限制，通常输出电压 的频率较低。
4. 按变频控制方式分类
• U/f控制变频器
• 转差频率控制变频器 • 矢量控制变频器
(1) U/f控制方式
• U/f控制是在改变电动机电源频率的同时改变电动机电
源的电压，使电动机磁通保持一定，在较宽的调速范 围内，电动机的效率、功率因数不下降。因为是控制
电压与频率之比，所以称为U/f控制。
• U/f控制又称VVVF控制方式。该类变频器大多采用16位
• 4)交-交变频电路采用的是相位控制方式， 因此其输入电流的相位总是滞后于输入电压，
需要电网提供无功功率。功率因数较低，特别 是在低速运行时更低，需要适当补偿。
2. 按直流电源的性质分类
• （1）电流型
• 优点：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，不需在主电路内附加 任何设备，只要利用网侧的不可逆变流器改变其输出电压 极性（控制角α>90°）即可。