变频器的分类与特点

1、变频器的分类与特点变频器技术与应用变频器的分类与特点1.1根据变频器的变流环节的不同进行分类（1）交直交流变频器交直交变频器是先将频率固定的交流电“整流”成直流电,再把直流电“逆变”成频率任意可调的三相交流电,又称间接式变频器。目前应用广泛的通用型变频器都是交直交变频器。（1）交交变频器交交变频器就是把频率固定的交流电直接转换成频率任意可调的交流电,而且转换前后的相数相同,又称直接式变频器。交交变频器采用晶闸管作为主功率器件,在轧机和矿井卷扬机传动方面有很大的需求。晶闸管的最大优点就是开关功率大(可达5000V/5000A),适合于大容量交流电动机调速系统。同时,大功率晶闸管的生产技术和功能技

2、术相当成熟,通过与现代交流电动机控制理论的数字化结合,将具有较强的竞争力。目前,交交变频器主要与大功率电动机配套使用,其在冶金、煤炭等行业中已广泛推广应用。2.根据直流电路的储能环节(或滤波方式)分类（1）电压型变频器电压型变频器的储能元件为电容器,其特点是中间直流环节的储能元件采用大电容,负载的无功功率将由它来缓冲,直流电压比较平稳,直流电源内阻较小,相当于电压源,故称电压型变频器,常用于负载电压变化较大的场合。中、小容量变频器以电压型变频器为主（2）电流型变频器电流型变频器的储能元件为电感线圈,因此其特点是中间直流环节采用大电感作为储能环节,缓冲无功功率,即扼制电流的变化,使电压接近正弦波

3、。由于该直流内阻较大,故称电流型变频器电流型变频器的特点(优点)是能扼制负载电流频繁而急剧的变化。常用于负载电流变化较大的场合,如频繁加、减速的大容量电动机的传动,或者是大容量风机和泵类的节能调速3.根据电压的调制方式分类1)正弦波脉宽调制(SPWM)变频器正弦波脉宽调制变频器是指输出电压的大小是通过调节脉冲占空比来实现的,且载频信号用等腰三角波,而基准信号采用正弦波。中、小容量的通用变频器几乎全都采用此类变频器SPWM变频器的功率因数高,调节速度快;输出电压和电流波形接近正弦波,改善了由矩形波引起的电动机发热、转矩降低等电动机运行性能,适用于单台或多台电动机并联运行、动态性能要求高的调速系统

4、2)脉幅调制(PAM)变频器脉幅调制变频器是指将变压与变频分开完成,即在把交流电整流为直流电的同时改变直流电压的幅值,而后将直流电压逆变为交流电时改变交流电频率的变压变频控制方式。在脉幅调制控制方式下,逆变器只负责调节输出频率,而输出电压的大小是通过调节直流电压幅值来实现的,如相控整流器或者直流斩波器。在这种方式下,当系统在低速运行时,谐波和噪声都比较大4.根据输入的电源的相数分类(1)三进三出变频器变频器的输入侧和输出侧都是三相交流电,绝大多数变频器属此类。(2)单进三出变频器变频器的输入侧为单相交流电,输出侧是三相交流电,俗称“单相变频器”。该类变频器通常容量较小,且适合在单相电源情况下使

5、用,如家用电器里的变频器均属此类。在许多场合需使用三相交流电动机,但现场却只有单相电源,而要安装三相电源非常困难，因此可以将这种变频器应用在需要三相交流电源而现场只有单相交流电源的场合。5.根据负载转矩特性分类(1)P型机变频器适用于变转矩负载的变频器。(2)G型机变频器适用于恒转矩负载的变频器。(3)P/G合一型变频器同一种机型既适用于变转矩负载,又适用于恒转矩负载。同时,在变转矩方式下,其标称功率大一挡。6.根据应用场合分类(1)通用变频器通用变频器的特点是其通用性,可应用在标准异步电动机传动、工业生产及民用、建筑等各个领域。通用变频器的控制方式,已经从最简单的恒压频比控制方式向高性能的矢

6、量控制、直接转矩控制等方向发展。(2)专用变频器专用变频器的特点是其行业专用性,它针对不同的行业特点集成了可编程序控制器及很多硬件外设,可以在不增加外部板件的基础上直接应用于行业中。比如,恒压供水专用变频器就能处理供水中变频与工频切换、一拖多控制等类似的还有纺织专用变频器解决摆频和计长等问题、张力专用变频器解决收卷和放卷的恒张力问题、电梯专用变频器解决曳引机和门机的问题等,具体可以参见第3章中相关内容。7.根据系统应用分类(1)部件级变频器部件级变频器又称元器件级变频器,如西门子的V20系列变频器,能够非常方便地当作电气元器件来实现其调速功能。(2)工程型变频器工程型变频器又称自动化级变频器,

7、如西门子的S120系列、ABB的ACS800系列、AB的PowerFlex7系列。1.2变频器的技术规范1.输入侧的额定数据变频器输入侧的额定数据包括以下内容。1)输入电压UIN即电源侧的电压。在我国,低压变频器的输入电压通常为380V(三相)和220V(单相)。此外,变频器还对输入电压的允许波动范围作出规定,如10%、-15%+10%等。2)相数,如单相、三相。3)频率fIN即电源频率(常称工频),我国为50Hz。频率的允许波动范围通常规定在5%范围。2.输出侧的额定数据1)额定电压UN因为变频器的输出电压要随频率而变,所以,UN定义为输出的最大电压。通常它总是和输入电压UIN相等的2)额定电流IN变频器允许长时间输出的最大电流。3)额定容量SN由额定线电压UN和额定线电流IN的乘积决定,即4)容量PN在连续不变负载中,允许配用的最大电动机容量。必须注意:在生产机械中,电动机的容量主要是根据发热状况决定的。在变动负载、断续负载及短时负载中,只要温升不超过允许值,电动机是允许短时间(几分钟或几十分钟)过载的,而变频器则不允许。所以