什么是变频器，原理是什么，有什么作用？新手点进来

什么是变频器?一般来说是交流直流交流(即先整流后逆变)。通过这个过程的变频器也叫AC DC AC变频器，它在各个行业中也被广泛应用。另外还有一种AC AC变换器，也叫AC-AC变换器。

1、什么是变频器

变频器是利用电源半导体器件的通断功能，将工频电源转换为另一频率的电能控制装置。变频器主要由整流(交直流)、滤波、逆变(直流交)、制动单元、驱动单元、检测单元、微处理器单元等组成。

变频器是将工频电源(50Hz或60Hz)转换成各种频率的交流电源，实现电机变速运行的装置。控制电路控制主电路，整流电路将交流电转化为直流电，直流中间电路平滑整流电路的输出，逆变电路将直流电转化为交流电。对于一个需要大量计算的变频器，比如矢量控制变频器，有时需要一个CPU来进行转矩计算，并需要一些相应的电路。变频调速是通过改变电机定子绕组的供电频率来达到调速的目的。

2、变频器原理

在嵌入式开发中，经常涉及到电机的控制。目前交流电机的变频控制应用比较广泛，那么下面我们就简单的看一下图来介绍下变频器。假定你已经理解了电机的原理。

变频器主要由整流(交直流)、滤波、逆变(直流交)、制动单元、驱动单元、检测单元、微处理器单元等组成。变频器通过切断内部IGBT来调节输出电源的电压和频率，并根据电机的实际需要提供所需的电源电压，从而达到节能调速的目的。此外，变频器还有很多保护功能，如过流、过压、过载保护等。随着工业自动化程度的不断提高，变频器也得到了广泛的应用。

下图是一个典型的变频器系统框图，主要包括操作面板、VFD控制器、电机等

1. 典型的结构:

主要包括:控制平台、测量电路、电源电路、保护电路等

常见的变频器有两种:电压型和电流型。功率逆变器主要采用IGBT和IGCT功率管。

2. 典型的算法:

其中，以西门子为代表的控制算法主要基于坐标变换(矢量控制)，以ABB为代表的算法可以通过查找数据(直接转矩控制)得到，这里不再赘述。

3.矢量控制:

很多单片机和微处理器厂商都提供了变频矢量控制的框图和算法库，有兴趣的可以研究一下。

3、变频器功能

1. 变频节能

变频器的节能主要体现在风机和水泵的应用上。为了保证生产的可靠性，各种生产机械在设计时都要配备动力传动装置，有一定的余量。当电机不能满负荷运行时，除了满足动力驱动要求外，多余的转矩增加了有功功率的消耗，造成电能的浪费。风机、水泵等设备的传统调速方法是通过调节进、出口挡板和阀门的开度来调节供风量和供水量。它的输入功率大，挡板和阀门关闭过程中消耗大量的能量。采用变频调速时，如果流量要求降低，可以通过降低泵或风机的转速来满足要求。

电机采用变频器的目的是调节转速，减小起动电流。为了产生可变的电压和频率，设备首先把电源的交流电转换成直流电。这个过程叫做整流。将直流电(DC)转换成交流电(AC)的设备的科学术语是“逆变器”。一般逆变器是将直流电源逆变成一定频率、一定电压的逆变器。频率和电压可调的逆变器称为变频器。变频器的输出波形是模拟正弦波，主要用于三相异步电动机的调速，也叫变频器。对于变频逆变器主要用于对波形要求较高的仪器仪表的测试设备，需要对波形进行整理，输出标准正弦波，这就是所谓的变频电源。一般变频电源的价格是变频器的15-20倍。由于变频器设备中产生可变电压或频率的主要设备被称为“变频器”，因此该产品本身也被命名为“变频器”，即变频器。

变频调速并不是处处都能省电，在很多领域也不一定能省电。变频器作为电子电路，本身也要耗电(约为额定功率的3-5%)。一台1.5 HP空调的功耗也是20-30w，相当于一盏连续的灯。这是事实，变频器工作在工频下，具有节电功能。但他的前提条件是:

一是功率大，风机/泵负荷大;

二是设备本身具有节电功能(软件支持);

变频器是利用变频技术和微电子技术，通过改变电机工作电源的频率来控制交流电机的一种电源控制设备。变频器主要由整流(交直流)、滤波、逆变(直流交)、制动单元、驱动单元、检测单元、微处理器单元等组成。变频器通过切断内部IGBT来调节输出电源的电压和频率，并根据电机的实际需要提供所需的电源电压，从而达到节能调速的目的。此外，变频器还有很多保护功能，如过流、过压、过载保护等。随着工业自动化程度的不断提高，变频器也得到了广泛的应用。