變頻調壓電路

1. 變頻電源調壓原理

絕大部份是用脈寬調制，極少部份特殊的還有用可控硅在電源部份調壓的，不過這可是稀有產品了中才用的了。

2. 變頻器怎樣調壓

原理就是改變線圈的匝數比。有自動調壓的，有抽頭調接調壓的。

3. 變頻器的工作原理，包括電路圖等解釋

變頻器工作原理
主電路是給非同步電動機提供調壓調頻電源的電力變換部分，變頻器的主電路大體上可分為兩類:電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流迴路的濾波是電容。電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流迴路濾波是電感。 它由三部分構成，將工頻電源變換為直流功率的「整流器」，吸收在變流器和逆變器產生的電壓脈動的「平波迴路」，以及將直流功率變換為交流功率的「逆變器」。
整流器
最近大量使用的是二極體的變流器，它把工頻電源變換為直流電源。也可用兩組晶體管變流器構成可逆變流器，由於其功率方向可逆，可以進行再生運轉。
平波迴路
在整流器整流後的直流電壓中，含有電源6倍頻率的脈動電壓，此外逆變器產生的脈動電流也使直流電壓變動。為了抑制電壓波動，採用電感和電容吸收脈動電壓（電流）。裝置容量小時，如果電源和主電路構成器件有餘量，可以省去電感採用簡單的平波迴路。
逆變器
同整流器相反，逆變器是將直流功率變換為所要求頻率的交流功率，以所確定的時間使6個開關器件導通、關斷就可以得到3相交流輸出。以電壓型pwm逆變器為例示出開關時間和電壓波形。
控制電路
是給非同步電動機供電（電壓、頻率可調）的主電路提供控制信號的迴路，它有頻率、電壓的「運算電路」，主電路的「電壓、電流檢測電路」，電動機的「速度檢測電路」，將運算電路的控制信號進行放大的「驅動電路」，以及逆變器和電動機的「保護電路」組成。
（1）運算電路：將外部的速度、轉矩等指令同檢測電路的電流、電壓信號進行比較運算，決定逆變器的輸出電壓、頻率。
（2）電壓、電流檢測電路：與主迴路電位隔離檢測電壓、電流等。
（3）驅動電路：驅動主電路器件的電路。它與控制電路隔離使主電路器件導通、關斷。 （4）速度檢測電路:以裝在非同步電動機軸機上的速度檢測器(tg、plg等)的信號為速度信號，送入運算迴路，根據指令和運算可使電動機按指令速度運轉。
（5）保護電路:檢測主電路的電壓、電流等，當發生過載或過電壓等異常時，為了防止逆變器和非同步電動機損壞，使逆變器停止工作或抑制電壓、電流值。

4. 簡述脈寬調制逆變電路調壓調頻的原理

控制方式為對逆變電路開關器件的通斷進行控制，使輸出端得到一系列幅值相等的脈沖，用這些脈沖來代替正弦波或所需要的波形。

也就是在輸出波形的半個周期中產生多個脈沖，使各脈沖的等值電壓為正弦波形，所獲得的輸出平滑且低次諧波少。按一定的規則對各脈沖的寬度進行調制，既可改變逆變電路輸出電壓的大小，也可改變輸出頻率。

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逆變電路內部調壓功能以調壓范圍和線性度等工作指標來衡量。但由於在調壓過程中也會影響逆變輸出電壓的諧波含量，而諧波含量的高低對逆變器出端濾波器容量、體積和重量、整機效率、輸出功率都有影響，因此在評價各種調壓方式時，除了考慮上述調壓功能之外，還要兼顧諧波含量的影響。

為了防止交流電動機磁路飽和，用於變頻調速的電源輸出電壓需要與工作頻率同步調節,以保持U/f值為常數（其中U為電源輸出基波電壓方均根值,f為工作頻率）。

為了適應不同工件和工藝規范的需要，用於感應加熱的電源輸出功率需要在一定范圍內連續可調（相當於電源輸出電壓可調）。為了在電網和負載波動條件下維持輸出電壓恆定，各種恆壓電源（如不停電電源等）必須具備輸出電壓快速調節的功能等等。

5. 變頻器可以改變電壓嗎

不可以。 變頻器只是通過改變交流電的頻率來改變電機轉速。
原理：
主電路是給非同步電動機提供調壓調頻電源的電力變換部分，變頻器的主電路大體上可分為兩類：電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流迴路的濾波是電容。電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流迴路濾波是電感。 它由三部分構成，將工頻電源變換為直流功率的「整流器」，吸收在變流器和逆變器產生的電壓脈動的「平波迴路」。

6. 變頻調速的原理分析

變頻調速技術的基本原理是根據電機轉速與工作電源輸入頻率成正比的關系，通過改變電動機工作電源頻率達到改變電機轉速的目的。

變頻器一般由整流器、濾波器、驅動電路、保護電路以及控制器等部分組成。首先將單相或三相交流電源通過整流器並經電容濾波後，形成幅值基本固定的直流電壓加在逆變器上，利用逆變器功率元件的通斷控制，使逆變器輸出端獲得一定形狀的知形脈沖波形。

通過改變矩形脈沖的高度控制其電壓幅值；通過改變調制周期控制其輸出頻率，從而在逆變器上同時進行輸出電壓和頻率的控制，從而滿足變頻器調速對協調控制的要求。

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變頻調速技術的應用范圍：

採用變頻調速技術是節能降耗的重要途徑。水泵、風機等恆轉矩負載在沒有調速情況下，要求改變流量時，只能通過機械調整閥門開啟角度，雖然流量下降了，但泵或風機的出口壓力升高，功率下降並不明顯，近似成為恆功率負載，造成電源利用率極低(用於克服調節裝置的阻力)。

當使用變頻調速時，如果流量要求減小，就可以通過降低泵或風機的轉速，即可滿足要求。而泵或風機的功率與轉速的立方成正比，隨著轉速的降低，功率會快速下降。

大部分風機、泵類負載設計時留有較大的裕度，有一部分設備為考慮擴產需要，容量選大後閥門常年未全開；另一部分設備要根據生產情況隨時調節閥門來控制流量；還有一部分設備生產過程不斷的變動中有降速的條件而電機未做調節，上述設備電耗長期維持在一個較高水平上，浪費嚴重。

在實際生產領域中，為了保證生產的可靠性，各種生產機械在設計配用動力驅動時，都留有一定的富餘量。電機不能在滿負荷下運行，除達到動力驅動要求外，多餘的力矩增加了有功功率的消耗，造成電能的浪費，在壓力偏高時，可降低電機的運行速度，使其在恆壓的同時節約電能。

7. 變頻器工作原理圖

<p>1、變頻器的主迴路</p>
<p> 電壓型變頻器主電路包括：整流電路、中間直流電路、逆變電路三部分組，交-直-交型變頻器結構見附圖1</p>
<p>1）整流電路： VD1~VD6組成三相不可控整流橋，220V系列採用單相全波整流橋電路；380V系列採用橋式全波整流電路。</p>
<p>2）中間濾波電路：整流後的電壓為脈動電壓，必須加以濾波；濾波電容CF除濾波作用外，還在整流與逆變之間起去耦作用、消除干擾、提高功率因素，由於該大電容儲存能量，在斷電的短時間內電容兩端存在高壓電，因而要在電容充分放電後才可進行操作。</p>
<p>3）限流電路：由於儲能電容較大，接入電源時電容兩端電壓為零，因而在上電瞬間濾波電容CF的充電電流很大，過大的電流會損壞整流橋二極體，為保護整流橋上電瞬間將充電電阻RL串入直流母線中以限制充電電流，當CF充電到一定程度時由開關SL將RL短路。</p>
<p>4）逆變電路： 逆變管V1~V6組成逆變橋將直流電逆變成頻率、幅值都可調的交流電，是變頻器的核心部分。常用逆變模塊有：GTR、BJT、GTO、IGBT、IGCT等，一般都採用模塊化結構有2單元、4單元、6單元</p>
<p>5）續流二極體D1~D6：其主要作用為：</p>
<p>（1）電機繞組為感性具有無功分量，VD1~VD7為無功電流返回到直流電源提供通道</p>
<p>（2）當電機處於制動狀態時，再生電流通過VD1~VD7返回直流電路。</p>
<p>（3）V1~V6進行逆變過程是同一橋臂兩個逆變管不停地交替導通和截止，在換相過程中也需要D1~D6提供通路。</p>
<p>6）緩沖電路</p>
<p> 由於逆變管V1~V6每次由導通切換到截止狀態的瞬間，C極和E極間的電壓將由近乎0V上升到直流電壓值UD，這過高的電壓增長率可能會損壞逆變管，吸收電容的作用便是降低V1~V6關斷時的電壓增長率。</p>
<p>7）制動單元</p>
<p>電機在減速時轉子的轉速將可能超過此時的同步轉速（n=60f/P）而處於再生制動（發電）狀態，拖動系統的動能將反饋到直流電路中使直流母線（濾波電容兩端）電壓UD不斷上升（即所說的泵升電壓），這樣變頻器將會產生過壓保護，甚至可能損壞變頻器，因而需將反饋能量消耗掉，制動電阻就是用來消耗這部分能量的。制動單元由開關管與驅動電路構成，其功能是用來控制流經RB的放電電流IB</p>
<p></p>

8. 變頻器工作原理及控制過程

變頻器工作原理

直流－>振盪電路－>變壓器（隔離、變壓）－>交流輸出

方波信號發生器使直流以50Hz的頻率突變，用正弦和准正弦的振盪器，波形類似於長城的垛口，一上一下的方波，突變數約為5V；再經過信號放大器使突變數擴大至12V左右；經變壓器升壓至220V輸出。

將直流電轉換成交流電有三種方法：

1、用直流電源帶動直流電動機----機械傳動到交流發電機發出交流電；這是一種最古老的方法，但現在仍有人在用，特點是成本低，易維護。目前在大功率轉換中還在使用。

2、用振盪器（就是目前市場上的逆變器）；這是比較先進的方法，成本高，多用於小功率變換；

3、機械振子變換器，其原理就是讓直流電流斷斷續續，通過變壓器後就能在變壓器的次級輸出交流電，這是一種比較老的方法，

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變頻器也可用於家電產品。使用變頻器的家電產品中，不僅有電機（例如空調等），還有熒光燈等產品。

用於電機控制的變頻器，既可以改變電壓，又可以改變頻率。但用於熒光燈的變頻器主要用於調節電源供電的頻率。

變頻器的工作原理被廣泛應用於各個領域。例如計算機電源的供電，在該項應用中，變頻器用於抑制反向電壓、頻率的波動及電源的瞬間斷電。

變頻器主要採用交—直—交方式（VVVF變頻或矢量控制變頻），先把工頻交流電源通過整流器轉換成直流電源，然後再將直流電源轉換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動機。

變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變交流）、制動單元、驅動單元、檢測單元微處理單元等組成的

VVC的控制原理

在VVC中，控制電路用一個數學模型來計算電機負載變化時最佳的電機勵磁，並對負載加以補償。

此外集成於ASIC電路上的同步60°PWM方法決定了逆變器半導體器件（IGBTS）的最佳開關時間。

決定開關時間要遵循以下原則：

數值上最大的一相在1/6個周期（60°）內保持它的正電位或負電位不變。

其它兩相按比例變化，使輸出線電壓保持正弦並達到所需的幅值