变频器的基本工作原理
发布时间：2019-08-02 15:32:00来源：
根据异步电动机调速的基本控制规律和变频调速系统的基本结构可知，变频调速系统把电网提供的恒压、恒频交流电源转换成频率和电压都可调的电源，用它来驱动电动机，以获得更灵活、高效的电动机特性。所以可简单地把变频调速系统称为变频电源，它提供市电和电动机的接口。
从转换方式上来说，可以分为交一交变频和交一直一交变频两类转换方式。交一交变频方式—般在特大功率交流凋速系统中应用，在这里不详细介绍。交一直一交变频方式是通用的交流电动机调速系统中应用比较广泛的频率变换方式，是要重点讨论的频率变换方式。
交一直一交频率变换方式和交一交频率变换方式相比，在工作状态上多了一个直流存在状态，因此它是一种间接频率变换方式，故它有更大的灵活性。交-直-交频率变换方式可以分电压源型和电流源型两类。
(1)电压源型的特点是在直流中间回路中采用大容量的电容进行滤波，育流回路电压波形平直，输出阻抗小，电压不易变化，相当于一个直流恒压电源。逆变部分的电力电子开关将直流电压变换成交流电压，驱动电动机可靠运行。这种变换方式在中、小功率变频调速系统中有广泛的应用。
(2)电流源型的特点是在直流中间回路中采用具有较大电感的电抗器进行滤波，直流电流波形平直，输出阻抗很大，电流不易变化，相当于—个直流恒流电源。逆变部分的电子开关将直流电流变换成交流电，驱动电动机可靠运行。这种变换方式在大功率变频调速系统中有很大优势。
在早期的变频调速系统中，大多采用六拍阶梯波的逆变方式，这种逆变方式只能实现对频率的控制，它能输出可调频率的电源驱动电动机运行，但是根据变频调速要求，还要对电压进行相应的控制，这只能通过在整流部分使用可控元件，实现对电压调节。虽然实现了变频调速的基本要求，但是它控制复杂、控制特性差、系统响应速度慢、电动机动态性能差。
随着调速理论的发展和电力电子元件特性的提高，现在的交流调速系统中大多采用了PWM逆变控制方式。这种控制方式首先对整流部分做了简化，采用的是不可控元件，整流输出的直流电压经过直流中间电路后，直接加到逆变器上，通过对逆变元件的高速通／断控制输出矩形脉冲波。这种决定开关元件动作顺序和时间分配规律的控制方法称为PWM方法。该方法通过改变输出矩形脉冲的宽度来控制输出交流基波电压的幅值，通过改变调制周期控制输出频率。PWM控制方法在逆变器上同时实现了变频和调压．简化了控制方法，提高了控制特性，系统响应速度更快，电动机的动态特性得到显著提高。