变频器原理与应用变频器原理与应用第第44章变频器的分类及选章变频器的分类及选择择教学重点变频器的选择。教学难点变频器的选择。变频器可以任意调节其输出电压频率，实现变频调速，本章仅从变频调速系统方面对变频器的分类及选择进行介绍。４４..１变频器的分类１变频器的分类1.交—直—交变频器先把频率固定的交流电整流成直流电，再把直流电逆变成频率连续可调的交流电。如图4-1(a)、(b)、(c)所示为交—直—交变频器。4.1.14.1.1按交流环节分类按交流环节分类４.１变频器的分类2.交—交变频器把电网固定频率的交流功率直接转换成频率可调的交流功率(转换前后的相数相同)。通常由三相反并联晶闸管可逆桥式变流器组成。图4-2交—交变频器4.1.24.1.2按直流环节的滤波形式分类按直流环节的滤波形式分类1.电压型变频器直流环节的储能元件是电容器，如图4-3（a）所示。2.电流型变频器直流环节的储能元件是电感线圈，如图4-3（b）所示。4.1.34.1.3按控制方式分类按控制方式分类1.电压频率比控制变频器电压频率比控制是为了得到理想的转矩—速度特性，基于在改变电源频率进行调速的同时，又要保证电动机的磁通不变的思想而提出的，通用型变频器基本上都采用这种控制方式。2.转差频率控制变频器转差频率控制方式是对电压频率比控制的一种改进，这种控制需要由安装在电动机上的速度传感器检测出电动机的转速，构成速度闭环，速度调节器的输出为转差频率，而变频器的输出频率则由电动机的实际转速与所需转差频率之和决定。3.矢量控制变频器矢量控制是一种高性能异步电动机控制方式，是通过矢量坐标电路控制电动机定子电流的大小和相位，以便对电动机的励磁电流和转矩电流分别进行控制，进而达到控制电动机转矩的目的。无速度传感器的矢量控制是通过坐标变换处理分别对励磁电流和转矩电流进行控制，然后通过控制电动机定子绕组上的电压、电流辨识转速以达到控制励磁电流和转矩电流的目的。这种控制方式调速范围宽，启动转矩大，工作可靠，操作方便，但计算比较复杂，一般需要专门的处理器来进行计算。4.直接转矩控制变频器直接转矩控制是继矢量控制变频调速技术之后的一种新型的交流变频调速技术。它是利用空间电压矢量PWM（SVPWM）通过磁链、转矩的直接控制、确定逆变器的开关状态来实现的。直接转矩控制还可用于普通的PWM控制，实行开环或闭环控制。4.1.44.1.4按功能分类按功能分类1.恒转矩变频器恒转矩变频器控制的对象具有恒转矩特性，在转速精度及动态性能等方面要求一般不高，当用变频器实现恒转矩调速时，必须加大电动机和变频器的容量，以提高低速转矩。恒转矩变频器主要应用于挤压机、搅拌机、传送带、提升机等。2.平方转矩变频器平方转矩变频器控制的对象，在过载能力方面要求较低，由于负载转矩与转速的平方成正比，所以低速运行时负载较轻，并有节能的效果。平方转矩变频器主要应用于风机、泵类。4.1.54.1.5按用途分类按用途分类1.通用变频器通用变频器是指能与普通的笼型异步电动机配套使用，能适应各种不同性质的负载，并具有多种可供选择功能的变频器。2.高性能专用变频器高性能专用变频器主要应用于对电动机的控制要求较高的系统，与通用变频器相比，高性能专用变频器大多数采用矢量控制方式，驱动对象通常是变频器厂家指定的专用电动机。3.高频变频器在超精密加工和高性能机械中，常常要用到高速电动机，为了满足这些高速电动机的驱动要求，出现了采用PAM控制方式的高频变频器，其输出频率可达到3kHz。4.1.64.1.6按输出电压调制方式分类按输出电压调制方式分类1.PAM方式PAM方式的特点是变频器在改变输出频率的同时也改变了电压的振幅值。在变频器中，逆变器负责调节输出频率，而输出电压的调节则由相控整流器或直流斩波器通过调节直流电压Ud去实现。采用相控整流器调压时供电电源的功率因数随调节深度的增加而变小。采用直流斩波器调压时，供电电源的功率因数在不考虑谐波影响时，功率因数可以达到1。2.PWM方式PWM方式的特点是变频器在改变输出频率的同时也改变了电压的脉冲占空比。PWM只需控制逆变电路便可实现。通过改变脉冲宽度来改变输出电压幅值，通过改变调制周期可...
