第1章　變頻器基本知識

1.什么是變頻器？其基本構成是怎樣的？

變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換成另一頻率電源的電能控制裝置。通俗地說，它是一種能改變施加于交流電動機的電源頻率值和電壓值的調速裝置。

變頻器是現代最先進的一種異步電動機調速裝置，能實現軟啟動、軟停車、無級調速以及特殊要求的增、減速特性等，具有顯著的節電效果。它具有過載、過壓、欠壓、短路、接地等保護功能，具有各種預警、預報信息和狀態信息及診斷功能，便于調試和監控，可用于恒轉矩、平方轉矩和恒功率等各種負載。

變頻器由電力電子半導體器件（如整流模塊、絕緣柵雙極晶體管IGBT）、電子器件（集成電路、開關電源、電阻、電容等）和微處理器（CPU）等組成。其基本構成如圖1-1所示，基本結構原理框圖如圖1-2所示。

變頻器由主電路、控制電路、操作顯示電路和保護電路4部分組成。

（1）主電路

給異步電動機提供調頻調壓電源的電力變換部分稱為主電路。主電路包括整流器、直流中間電路和逆變器。

①整流器。它由全波整流橋組成，其作用是把工頻電源變換成直流電源。整流器的輸入端接有壓敏電阻網絡，保護變頻器免受浪涌過電壓及大氣過電壓沖擊而損壞。

②直流中間電路。由于逆變器的負載為異步電動機，屬于感性負載，因此在直流中間電路和電動機之間總會有無功功率交換，這種無功能量要靠直流中間電路的儲能元件——電容器或電感器來緩沖。另外，直流中間電路對整流器的輸出進行濾波，以減小直流電壓或電流的波動。在直流電路里設有限流電路，以保護整流橋免受沖擊電流作用而損壞。制動電阻是為了滿足異步電動機制動需要而設置的。

③逆變器。它與整流器的作用相反，是將直流電源變換成頻率和電壓都任意可調的三相交流電源。逆變器的常見結構是由6個功率開關器件組成的三相橋式逆變電路。它們的工作狀態受控于控制電路。

（2）控制電路（主控制電路CPU）

控制電路由運算放大電路，檢測電路，控制信號的輸入、輸出電路，驅動電路等構成，一般采用微機進行全數字控制，主要靠軟件完成各種功能。

（3）操作顯示電路

這部分電路用于運行操作、參數設置、運行狀態顯示和故障顯示。

（4）保護電路

這部分電路用于變頻器本身保護及電動機保護等。