臺達變頻器變頻原理

據我所知，在主動感應電動機呈現以來，溝通發電機的方式已經存在變頻操作。更改發電機的轉速，并更改其輸出頻率。在高速晶體管呈現之前，這是改動電機轉速的主要途徑之一，但由于發電機轉速下降了輸出頻率而不是電壓，頻率改動受到限制。

　　因而，咱們來看一下變頻器的組件，看看它們是如何實際一起作業的，以改動頻率和電機轉速。

臺達變頻器變頻原理

　　一、變頻器元件-整流器

　　由于在溝通形式下很難改動溝通正弦波的頻率，變頻器的***項作業便是將波形轉換為直流。為了使它看起來像AC，操作DC相對容易。所有變頻器的***個組成部分是一個被稱為整流器或轉換器的設備，變頻整流器整流器電路將溝通電轉換成直流電，其作業方式與電池充電器或電弧焊機的方式大致相同。它運用一個二極管電橋來限制溝通正弦波只向一個方向移動。其結果是徹底整流的溝通波形被直流電路解釋為本地直流波形。三相變頻器接受三個獨立的溝通輸入相并將其轉換為單個直流輸出。

　　大多數三相變頻器也能夠接受單相（230V或460V）電源，但由于只要兩個輸入支路，所以變頻器輸出（HP）必須降額，由于所發生的直流電流成份額地下降。另一方面，真實的單相變頻器（控制單相電機的單相變頻器）運用單相輸入，并發生與輸入成份額的直流輸出。

　　當涉及到變速運轉時，三相電機比單相計數器部件更遍及的應用有兩個原因。首要它們擁有更廣泛的功率規模。另一方面，單相電動機通常需求一些外部干預來開端旋轉。

　　二、變頻器元件-直流母線

　　直流母線（圖中DC bus 所示）的第二個組成部分，在所有變頻器中都看不到，由于它不直接影響變頻運轉?？墒?，它始終存在于高質量的通用變頻器中。直流總線運用電容器和電感來濾除轉換后的直流電中的溝通“紋波”電壓，然后進入逆變器部分。它還包括阻撓諧波失真的濾波器，能夠反饋給變頻器電源。較老的變頻器和需求獨自的線路濾波器來完成這項流程。

　　三、變頻器元件-逆變器

　　插圖右側是變頻器的“內臟”（圖中 inverter 所示）。逆變器運用三組高速開關晶體管（圖中 IGBT 所示）來創立模仿溝通正弦波的所有三相的DC“脈沖”。這些脈沖不僅決議了波的電壓，還決議了它的頻率。逆變器或逆變器這個術語的意思是“反轉”，簡單地說便是所發生波形的上下運動?，F代變頻器逆變器運用稱為“脈寬調制”（PWM）的技術來調節電壓和頻率。

　　然后咱們說一下IGBT，IGBT指的是“絕緣柵雙極型晶體管”，它是逆變器的開關（或脈沖）元件。晶體管（取代真空管）在咱們的電子世界中起到兩種效果。它能夠像放大器那樣充當放大器并添加信號，或者能夠充當開關，只需打開和封閉信號。IGBT是一種現代版別，能夠供給更高的開關速度（3000 - 16000 Hz）并削減熱量發生。較高的開關速度能夠提高溝通電波仿真的***度，下降電機噪音。發生的熱量削減意味著散熱片更小，因而變頻器占地面積更小。

　　四、變頻器PWM波形

　　顯現了PWM變頻器的逆變器與真實的AC正弦波相比發生的波形。逆變器輸出由一系列具有固定高度和可調寬度的矩形脈沖組成。在這個特別的情況下，有三組脈沖 - 中心是一個寬的調集，在AC周期的正負兩部分的開端和結束處有一個窄的調集。

　　脈沖的面積之和等于真實的AC波的有效電壓。假如要切掉真實溝通波形上方（或下方）的脈沖部分，并用它們填充曲線下方的空白區域，就會發現它們幾乎***匹配。正是這樣，變頻器才干控制電機的電壓。脈沖寬度和它們之間的空白寬度的總和決議了電機看到的波形的頻率（因而是PWM或脈寬調制）。假如脈沖是接連的（即沒有空白），頻率仍然是正確的，可是電壓將比真實的AC正弦波大得多。

　　根據所需的電壓和頻率，變頻器將改動脈沖的高度和寬度以及兩者之間的空白寬度。有些人或許想知道這個“假”AC（實際上是DC）是如何運轉溝通感應電機的。究竟，是不是需求一個溝通電來“感應”電機轉子中的電流及其相應的磁場呢？那么，AC會自然而然地導致感應，由于它是不斷改動的方向另一方面，DC不會由于一旦電路被激活而正常動作。

　　可是，假如DC敞開和封閉，DC能夠感應出電流。關于那些年歲已久的人來說，轎車點火體系（在固態點火之前）曾經在分配器中有一組點。這些關鍵的意圖是從電池“脈沖”到線圈（變壓器）。這在線圈中感應出一個電荷，然后將電壓升高到答應火花塞點火的水平。上圖中看到的寬直流脈沖實際上是由數百個獨自的脈沖組成的，逆變器輸出的這種敞開和封閉運動答應通過直流感應發生。

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