变频器的基础原理、分类及应用领域

  变频器（Variable-frequency Drive，简称VFD）是一种电力控制设备，通过改变电机工作电压和频率来实现对电机工作速度的调节。自20世纪70年代以来，变频器在众多领域得到了广泛应用，如工业生产、交通运输、家用电器等。本文将对变频器的基础原理、分类及应用领域进行详细介绍。

  变频器的工作原理是基于交流电动机的转速与供电频率之间的关系。当供电频率不变时，电动机的转速也保持不变；而当供电频率增加时，电动机的转速会相应降低。这是因为电动机的电磁转矩与供电频率成正比，即：

  为了使电动机在不同转速下都能获得最佳效率，一定要通过变频器对供电频率做调整。变频器通过内部电路对供电频率进行精确控制，以此来实现对电动机转速的精确调节。同时，变频器还能轻松实现对电动机输出功率的调节，以满足多种工况的需求。

  矢量控制型变频器采用矢量控制算法，通过对电动机电流和磁场进行解耦控制，实现了对电动机转矩的精确控制。这种变频器具有较高的动态响应性能和稳态性能，适用于高性能场合。

  脉宽调制型变频器（PWM变频器）通过调整开关器件的导通时间比例，实现对电动机电压和电流的调节。这种变频器具有较高的输出波形质量，适用于对输出波形要求比较高的场合。

  直接转矩控制型变频器（DTC变频器）采用闭环控制策略，通过对电动机转子电阻和电流进行观测，实现了对电动机转矩的直接控制。这种变频器具有较高的动态响应性能和稳态性能，适用于高性能场合。

  开环矢量控制型变频器（FOC变频器）通过将矢量控制和开环控制相结合，实现了对电动机转矩的精确控制。这种变频器具备比较好的动态响应性能和稳态性能，适用于高性能场合。

  在工业生产中，变频器大范围的应用于各种机械设备，如风机、水泵、压缩机等。通过对电动机转速的精确调节，变频器能轻松实现对生产的全部过程的优化控制，提高生产效率和产品质量。

  在交通运输领域，变频器应用于电动汽车、电瓶车、电梯等设备。通过对电动机转速的调节，变频器能轻松实现对能源消耗的控制，降低运行成本。

  在家用电器中，变频器大范围的应用于空调、洗衣机、冰箱等设备。通过对电动机转速的调节，变频器能轻松实现对设备的节能运行，降低能耗。

  在新能源领域，变频器应用于风力发电、太阳能发电等设备。通过对发电机转速的调节，变频器能轻松实现对能源转换效率的提升，提高发电量。

  变频器作为一种先进的电力控制设备，以其精确的速度调节能力和良好的节约能源的效果在众多领域得到了广泛应用。随着科学技术的持续不断的发展，变频器的性能将进一步提升，应用领域也将更广泛。在未来，变频器将在绿色能源、智能制造等领域发挥更重要的作用。

  变频器是专用来调节电机转速的设备，改变电源频率来调节电机转速。我们通过以下步骤实现调节变频器的速度，达到控制电机输出。 1、选择正真适合额定功率的变频器和安装 变频器的额定功率是根据自身的需求调整的速度范围来确定的，我们根据电机的额定功率和工作条件，选择正真适合的变频器来安装。在安装过程中，将变频器连接到电源和电机的正负极及相应的控制线、设置变频器参数，做好准备工作 变频器都有一个控制面板，我们经过控制面板上的按钮或旋钮来设置变频器的参数。变频器的参数包括最大输出频率、启动频率、加速时间、减速时间等。根据电机负载和运行工况情况做调整，确保变频器运行平稳可靠。 变频器接入参考 3、变频器启动和工作设置 完成变频器调整参数设置

  用一台变频器控制多台电机的应用很常见，为方便大家用好变频器，本文介绍变频器一拖多同时启动和变频器一拖多分时启动的相关专业相关知识。 变频器一拖多同时启动 在一些控制场合中，现场使用的多台电动机的运行频率完全相同，或者多台相同电机驱动同一负载，需要负荷均衡时，比如大型流水线的电机的运行。为降低设备造价并且提高设备的性能价格比，这时往往会采用一台容量较大的变频器拖动多台电动机。这种控制方式我们叫做同时启动，用一台变频器同时驱动多台电机同启同停。 变频器一拖多分时启动 还有一些控制场合里一台机器上有多个驱动轴，并且每个驱动轴启动时间都是错开。可以将变频器输出相当于电源了，电机在变频器的输出后面进行切换，这种

  一拖多电机同时启动的方法分享 /

  变频器不正确使用，不但不能很好的发挥其优良的功能，而且还可能损坏变频器及其设备，或造成干扰影响等，因此在使用的过程中需要注意以下的事项： 1、 必须正确选用变频器。 2、 认真阅读产品说明书，并按照说明书的要求接线、 变频器装置应可靠接地，一抑制射频干扰，防止变频器因漏电而引起电击。 4、 用变频器控制电动机转速时，电动机的温升及噪声会比用网电（工频）时高；在低速运转时，因电动机风叶转速低，应注意通风冷却以及适当减轻负载，以免电动机温升超过允许值。 5、 供电线路的阻抗不能太小。变频器接入电压电网，当配电变压器的容量大于500KVA或配电变压器的容量大于变频器的容量的10倍时，或变频器的接在离配电变压器很近的地方时，

  一、变频器中常用的控制方式 1、非智能控制方式 在交流变频器中使用的非智能控制方式有V/f控制、转差频率控制、矢量控制、直接转矩控制等。 (1) V/f控制 V/f就是加在电机定子上的电压和电源频率的比值。 如下图，V/F符合直线AB，则是直线型；符合折线段ABC，则是多点型；符合曲线AB，则是平方型。 V/f控制是为得到理想的转矩-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，通用型变频器大多数都采用这种控制方式。V/f控制变频器结构格外的简单，但是这种变频器采用开环控制方式，不能够达到较高的控制性能，而且，在低频时，一定要进行转矩补偿，以改变低频转矩特性。 (2) 转差频率控制 转

  方式及其发展方向 /

  变频器的并联运行、比例运行多用于传送带、流水线的控制场合。 以下主要介绍由模拟电压输入端子控制的并联运行和由升降速端子控制的同速运行。 由模拟电压输入端子控制的并联运行 （1）运行要求 ①变频器的电源通过接触器由控制电路控制。 ②通电按钮能保证变频器持续通电。 ③运行按钮能保证变频器连续运行，且运行过程中变频器不能断电。 ④停止按钮只用于停止变频器的运行，而不能切断变频器的电源。 ⑤任何一个变频器故障报警时都要切断控制电路，从而切断变频器的电源。 （2）主电路的设计过程控制管理系统的电路图如图3-1所示。 ①低压断路器QF控制电路总电源，KM控制两台变频器的通、断电。 ②两台变频器的电源输入端并联。 ③两台变频器的AIN1

  的并联运行案例 /

  额定电机通常是指传统的固定转速电机，其转速一般是固定的，不能随意调节。若需要对额定电机进行调速，能够最终靠以下几种方法： 变频器调速：通过加装变频器来实现对额定电机的调速。变频器可以将电源交流电压转换为可调控的交流电压，并通过PWM控制方式实现对电机的调速和控制。 机械变速：通过物理运动方式实现对电机转速的调节，如通过皮带传动、齿轮传动等方式实现调速。 脉宽调制控制器：通过加装脉宽调制控制器来实现对电机的调速。脉宽调制控制器能够最终靠改变输出脉冲的占空比，实现对电机转速的调节。 调整电源电压：通过调整电源电压，能轻松实现对电机转速的调节。这种方法适用于直流电机和单相感应电机等类型的电机，但对于三相异步电机效果不太理想。

  虽然利用整流电路能将交流电变换成直流电，但是在三相电路中这种直流电压或电流含有频率为电源频率6倍的电压或电流纹波。此外，变频器逆变电路也将因输出和载波频率等原因而产生纹波电压或电流，并反过来影响直流电压或电流的品质。因此，为了能够更好的保证逆变电路和控制电路能获得高质量的直流电压或电流，必须对直流电压或电流进行滤波，以减少电压或电流的脉动。 直流环节是指插在直流电源和逆变电路之间的滤波电路，其结构的差异将对变换器的性能产生不同的影响：凡是采用电感式结构，其输入电流纹波较小，类似电流源性质；凡是采用电容式结构，其输入端电压纹波较小，类似电压源性质。 对电压型变频器米说，整流电路的输出为直流电压，直流中间电路则通过大电解

  直流环节滤波电容的计算方法 /

  变频器工作原理 电源输入回路将输人的沟通电源进行整流成为直流，用电源输出回路依据操控单元发来的指令，对有关作业数据来进行查看、比照和运算，宣告动作指令，将整流后的直流电调制成某种频率的沟通电源输出给电动机。 变频器节能要素 变频器的输出频率可在0-50Hz或更高频率之间改动。电源频率的降低，电源电压也随之降低，使得电动机的瞬时功率降低，然后削减了电源耗费。在这么的状况下变频器是能够节能的，但变频器节能是有条件的，要看用处及电动机所带负载的特性。经过调速来节能可行的是泵类、风机、紧缩机等设备的拖动，这类设备的负载转矩与转速的二次方成份额，功率与转速的三次方成份额，当转速降低1/2时，负载转矩只需1/4，功率仅剩1/

  工程设计手册 05 火力发电厂烟气治理设计

  工程设计手册 07 循环流化床锅炉附属系统设计

  工程设计手册 09 火力发电厂电气二次设计

  设计

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