工业互联网预测性维护 课件 0202变频器分类

变频器分类重庆电子工程职业学院01变频器分类0302任务练习040506一变频器分类

根据交换频率的不同，变频器可分为交-交变频器和交-直-交变频器两类。

交-交变频器可将工频交流直接变换成频率、电压均可控制的电流，称为直接式变频器。交-直-交变频器是先把工频交流电能整流成直流电能，再通过逆变器把直流电能变换成频率、电压均可控制的交流电能，称为间接式变频器。一、变频器分类（一）按变换频率的方法分类

根据滤波电路的储能元件类型，变频器可分为电流型变频器和电压型变频器两类。两者在滤波环节使用的器件不同，电压型变频器的直流滤波环节采用电容器，电流型变频器的直流滤波环节采用电抗器。（二）按直流电源的性质分类

根据电压等级的不同，变频器可分为高压变频器和低压变频器两类。高压变频器的电压等级为3kV、3.3kV、6kV、6.6kV和10kV，控制方式往往是按高-低-高变频器或高-高变频器方式进行变换的。高压变频器中，又可分为大、中、小容量变频器。

低压变频器的电压等级范围为380-460V。其中，单相为220-240V，三相为220V或380-460V；容量为0.2-280-500kW，通常称为中小容量变频器。一、变频器分类（三）按电压等级分类

（1）第一代以恒压频比（U/F=C）控制，又称为正弦脉宽调制（SPWM）控制方式。

（2）第二代以电压空间矢量控制（磁通轨迹法），又称为SVPWM控制方式。

（3）第三代以矢量控制（磁场定向法），又称为VC控制方式。

（4）第四代以直接转矩控制，又称为DTC控制方式。一、变频器分类（四）按变频的控制方式分类控制方式恒压频比（U/F=C）控制电压空间矢量控制矢量控制

直接转矩控制反馈装置不带PG带PG或PID调节器不要不带PG带PG或编码器不要速比i<1/401/601/1001/1001/10001/100起动转矩（3Hz）150%150%150%150%零转速时为150%零转速时为150%-200%静态速度精度±(0.2-0.3)%±(0.2-0.3)%±0.2%±0.2%±0.02%±0.2%适用场景一般风机、泵类等较高精度调速控制一般工业的调速或控制所有调速或控制是否拖动、高精度传动、转矩控制重载起动、起重负载

根据控制对象的区别，变频器可分为恒转矩变频器和平方转矩变频器两类。恒转矩变频器的控制对象具有恒转矩特性，对转速精度及动态性能的要求不高。调速时，为提高低速转矩，必须加大电动机和变频器的容量，主要用于传送带、挤压机、搅拌机、提升机等负载。

平方转矩变频器的控制对象对过载能力的要求不高。由于负载转矩与转速的平方成正比，因而低速运行时负载较轻，具有节能的优势，主要用于风机和泵类负载。一、变频器分类（五）按控制对象分类

根据变频器的用途，变频器可分为通用变频器、高性能变频器和专用变频器。

能够适用于所有负载的变频器，就属于通用型变频器。除通用变频器外，还有高性能变频器。专用型变频器是根据负载的特点进行了优化设计的，具有参数设置简单，调速、节能效果更佳的特点，如地铁机车专用变频器、轧机专用变频器、电梯专用变频器、起重机械专用变频器、张力控制专用变频器等。一、变频器分类（六）按不同用途分类

根据输出电压调制方式，变频器可分为PAM控制变频器、PWM控制变频器和高载频PWM控制变频器。

脉冲幅度调制(PulseAmplirudeModulatjon，PAM)是一种按设定规律改变脉冲列的幅度以调节输出量值和波形的调制方式。

脉冲宽度调制(PulseWidthModulation，PWM)是一种按一定规律改变脉冲列的宽度以调节输出量和波形的一种调制方式。

高载频PWM控制实际上是对PWM控制方式的改进，可降低减速电机运转噪声。这种控制方式是将载频提高，超过人耳可以听到的频率(10～20kHz)，从而降低减速电机噪声。一、变频器分类（七）按输出电压调制方式分类

根据主开关器件的区别，变频器可分为IGBT变频器、GTO变频器和GTR变频器。

绝缘栅双极型晶体管(InsulatedGateBipolarTransistor，IGBT)是由BJT(双极结型晶体管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。

门极可关断晶闸管(Gate-Turn-OffThyristor，GTO)是一种具有自关断能力和晶闸管特性的晶闸管。如果在阳极加正向电压时，门极加上正向触发电流，GTO就导通。在导通的情况下，门极加上足够大的反向触发脉冲电流，GTO就由导通转为阻断。

电力晶体管(GiantTransistor，GTR)是一种可耐高电压和大电流的双极结型晶体管(BipolarJunctionTransistor，BJT)，因此也被称为PowerBJT。GTR具有自关断能力，由它所组成的电路具有灵活、损耗小、时间短的特点，在电源、电机控制等电路中应用广泛。一、变频器分类（八）按主开关器件分类

根据供电电源的相数不同，变频器可分为单相输入变频器和三相输入变频器。单相输入是指供电输入只有一条零线和一条火线，输入电压时相电压为220V、频率为50Hz。

三相输入是指供电输入有三条线（三相三线）或四条线（三相四线），相对较多的是三相四线，输入三条火线与一条零线，每条火线对零线的相