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變頻器的作用及原理，有哪些種類(lèi)？
變頻器的作用
變頻器是指改變與電能相關(guān)的頻率（不包括零頻率）的電能變換器。根據(jù)定義，變頻器的作用是改變頻率，改變頻率會(huì)帶來(lái)哪些改變，又能改善哪些方面的功能？
一、變頻器的作用--變頻節(jié)能
變頻節(jié)能為明顯的是在風(fēng)機(jī)水泵行業(yè)應(yīng)用，因風(fēng)機(jī)水泵的消耗功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比，所以當(dāng)外界用風(fēng)/水量不高時(shí)，使用變頻將轉(zhuǎn)速降低，則節(jié)能效果明顯。其他行業(yè)的節(jié)能原理大概如此，均是通過(guò)在不需要全速運(yùn)行時(shí)調(diào)低電機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
二、變頻器的作用--軟啟動(dòng)
當(dāng)電機(jī)通過(guò)工頻直接啟動(dòng)時(shí)，它將會(huì)產(chǎn)生7到8倍的電機(jī)額定電流。這個(gè)電流值將大大增加電機(jī)繞組的電應(yīng)力并產(chǎn)生熱量，從而降低電機(jī)的壽命，同時(shí)對(duì)電網(wǎng)也會(huì)造成很大沖擊。而變頻調(diào)速則可以在零速零電壓?jiǎn)?dòng)(也可適當(dāng)加轉(zhuǎn)矩提升)。一旦頻率和電壓的關(guān)系建立，變頻器就可以按照V/F或矢量控制方式帶動(dòng)負(fù)載進(jìn)行工作。使用變頻調(diào)速能充分降低啟動(dòng)電流，提高繞組承受力，減少啟動(dòng)電流對(duì)馬達(dá)和電網(wǎng)的沖擊，延長(zhǎng)電機(jī)的使用壽命，同時(shí)也不會(huì)造成峰谷差值過(guò)大的問(wèn)題造成供電網(wǎng)絡(luò)中的電壓敏感設(shè)備故障跳閘或工作異常。
三、變頻器的作用--控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單化
變頻調(diào)速能在零速啟動(dòng)并按照用戶的需要進(jìn)行均勻地加速，而且其加速曲線也可以選擇(直線加速、S形加速或者自動(dòng)加速)。運(yùn)行速度可以根據(jù)需要隨時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)，并能根據(jù)工藝過(guò)程迅速改變，還能通過(guò)遠(yuǎn)控plc或其他控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)速度變化。
四、變頻器的作用--減少機(jī)械磨損和損耗
而通過(guò)工頻啟動(dòng)時(shí)對(duì)電機(jī)或相連的機(jī)械部分軸或齒輪都會(huì)產(chǎn)生劇烈的振動(dòng)。這種振動(dòng)將進(jìn)一步加劇機(jī)械磨損和損耗，降低機(jī)械部件和電機(jī)的壽命。在變頻調(diào)速中, 停止方式可以受控，并且有不同的停止方式可以選擇(減速停車(chē)、自由停車(chē)、減速停車(chē)＋直流制動(dòng))，它能減少對(duì)機(jī)械部件和電機(jī)的沖擊，從而使整個(gè)系統(tǒng)更加可靠，壽命也會(huì)相應(yīng)增加，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。
五、變頻器的作用--可調(diào)的轉(zhuǎn)矩極限
通過(guò)變頻調(diào)速后，能夠設(shè)置相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩極限來(lái)保護(hù)機(jī)械不致?lián)p壞，從而保證工藝過(guò)程的連續(xù)性和產(chǎn)品的可靠性。目前的變頻技術(shù)使得不僅轉(zhuǎn)矩極限可調(diào)，甚至轉(zhuǎn)矩的控制精度都能達(dá)到3％～5％左右。在工頻狀態(tài)下，電機(jī)只能通過(guò)檢測(cè)電流值或熱保護(hù)來(lái)進(jìn)行控制，而無(wú)法像在變頻控制一樣設(shè)置的轉(zhuǎn)矩值來(lái)動(dòng)作。
變頻器的分類(lèi)
按變換的環(huán)節(jié)分類(lèi)
（1）交-直-交變頻器，則是先把工頻交流通過(guò)整流器變成直流，然后再把直流變換成頻率電壓可調(diào)的交流，又稱間接式變頻器，是目前廣泛應(yīng)用的通用型變頻器。
（2）可分為交-交變頻器，即將工頻交流直接變換成頻率電壓可調(diào)的交流，又稱直接式變頻器；
按直流電源性質(zhì)分類(lèi)
（1）電壓型變頻器
電壓型變頻器特點(diǎn)是中間直流環(huán)節(jié)的儲(chǔ)能元件采用大電容，負(fù)載的無(wú)功功率將由它來(lái)緩沖，直流電壓比較平穩(wěn)，直流電源內(nèi)阻較小，相當(dāng)于電壓源，故稱電壓型變頻器，常選用于負(fù)載電壓變化較大的場(chǎng)合。
（2）電流型變頻器
電流型變頻器特點(diǎn)是中間直流環(huán)節(jié)采用大電感作為儲(chǔ)能環(huán)節(jié)，緩沖無(wú)功功率，即扼制電流的變化，使電壓接近正弦波，由于該直流內(nèi)阻較大，故稱電流源型變頻器（電流型）。電流型變頻器的特點(diǎn)（優(yōu)點(diǎn)）是能扼制負(fù)載電流頻繁而急劇的變化。常選用于負(fù)載電流變化較大的場(chǎng)合。
按主電路工作方法
電壓型變頻器、電流型變頻器
按照工作原理分類(lèi)
可以分為V/f控制變頻器、轉(zhuǎn)差頻率控制變頻器和矢量控制變頻器等；
按照開(kāi)關(guān)方式分類(lèi)
可以分為PAM控制變頻器、PWM控制變頻器和高載頻PWM控制變頻器；
按照用途分類(lèi)
可以分為通用變頻器、高性能變頻器、高頻變頻器、單相變頻器和三相變頻器等。此外，變頻器還可以按輸出電壓調(diào)節(jié)方式分類(lèi)，按控制方式分類(lèi)，按主開(kāi)關(guān)元器件分類(lèi)，按輸入電壓高低分類(lèi)。
按變頻器調(diào)壓方法
PAM變頻器是一種通過(guò)改變電壓源Ud 或電流源Id的幅值進(jìn)行輸出控制的。
PWM變頻器方式是在變頻器輸出波形的一個(gè)周期產(chǎn)生個(gè) 脈沖波個(gè)脈沖，其等值電壓為正弦波，波形較平滑。
變頻器的原理
變頻器是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過(guò)改變電機(jī)工作電源頻率方式來(lái)控制交流電動(dòng)機(jī)的電力控制設(shè)備。變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變交流）、制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測(cè)單元微處理單元等組成。變頻器靠?jī)?nèi)部IGBT的開(kāi)斷來(lái)調(diào)整輸出電源的電壓和頻率，根據(jù)電機(jī)的實(shí)際需要來(lái)提供其所需要的電源電壓，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能、調(diào)速的目的，另外，變頻器還有很多的保護(hù)功能，如過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)載保護(hù)等等。隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高，變頻器也得到了非常廣泛的應(yīng)用。
通俗點(diǎn)解釋就是：變頻器： 變頻變頻， 就是改變頻率。 我們國(guó)家的電網(wǎng)頻率是50 HZ 的， 通過(guò)變頻器就可以改變輸出的頻率， （一般是0-400HZ 無(wú)極調(diào)頻）， 頻率改變后可以調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速。 一般把工頻 50 HZ 進(jìn)入變頻器后， 輸出的頻率可以調(diào)， 實(shí)現(xiàn)無(wú)極調(diào)速電動(dòng)機(jī)。
原理： 簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō)就是 ： 交流——直流——交流 。 三相電工頻（50HZ ） 進(jìn)來(lái)， 經(jīng)過(guò)變頻器內(nèi)部整流橋后，變?yōu)橹绷麟姟?之后通過(guò)逆變電路輸出 交流電， 如何實(shí)現(xiàn)調(diào)頻率？ 就是通過(guò)逆變電路中IGBT （可控硅） 控制導(dǎo)通角度來(lái)調(diào)頻。不同時(shí)間段，控制不同角度的導(dǎo)通角 ，就會(huì)產(chǎn)出不同的頻率。