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在自动感应电动机出现以来
，，，互换发电机的大局已经存在变频操作！８姆⒌缁淖
，，，并更改其输出频率！Ｔ诟咚倬骞艹鱿种
，，，这是扭转电机转速的重要蹊径之一
，，，但由于发电机转速降低了输出频率而不是电压
，，，因而频率变动受到限度！

我们一路来看一下变频器的组件
，，，看看它们是若何一路工作的！

变频器元件

由于在互换模式下很难扭转互换正弦波的频率
，，，变频器的第一项工作就是将波形转换为直流！Ｎ耸顾雌鹄聪馎C
，，，操作DC相对容易！Ｋ斜淦灯鞯牡谝桓鲎槌刹棵攀且桓霰怀莆髌骰蜃黄鞯纳璞
，，，如下图所示：：：

变频器整流器

整流器电路将互换电转换成直流电
，，，其工作方式与电池充电器或电弧焊机的方式大体一样！Ｋ褂靡桓龆极管电桥来限度互换正弦波只向一个方向移动！Ｆ淞司质瞧肴鞯幕セ徊ㄐ伪恢绷鞯缏汾故臀镜刂绷鞑ㄐ！Ｈ啾淦灯鹘邮苋龆懒⒌幕セ皇淙胂嗖⒔渥晃ジ鲋绷魇涑！

大无数三相变频器也能够接受单相（230V或460V）电源
，，，但由于只有两个输入支路
，，，所以变频器输出（HP）必须降额
，，，由于所产生的直流电流成比例地降低！Ａ硪环矫
，，，真正的单相变频器（节制单相电机的单相变频器）利用单相输入
，，，并产生与输入成比例的直流输出！

当涉及到变速运行时
，，，三相电机比单相计数器部件更普遍的利用有两个原因！Ｊ紫人钦加懈矸旱墓β柿煊！Ａ硪环矫
，，，单相电动机通常必要一些外部过问来起头旋转！

直流母线

直流母线的第二个组成部门
，，，在所有变频器中都看不到
，，，由于它不直接影响变频运行！５
，，，它始终存在于高质量的通用变频器中！

直流总线使用电容器和电感来滤除转换后的直流电中的互换“纹波”电压
，，，而后进入逆变器部门！Ｋ乖毯柚剐巢ㄊд娴穆瞬ㄆ
，，，能够反馈给变频器电源！＝侠系谋淦灯骱捅匾ザ赖南呗仿瞬ㄆ骼词迪终庀盍鞒！

逆变器

插图右侧是变频器的“内脏”！Ｄ姹淦魇褂萌楦咚倏鼐骞芾创唇ǚ抡栈セ徽也ǖ乃腥嗟腄C“脉冲”！Ｕ庑┞龀宀唤鼍龆瞬ǖ牡缪
，，，还决定了它的频率！Ｄ姹淦骰蚰姹淦髡飧鍪跤锏囊馑际恰盎刈
，，，单一地说就是所产生波形的高低活动！Ｏ执淦灯髂姹淦魇褂贸莆奥隹淼髦啤保≒WM）的技术来调节电压和频率！

而后我们说一下IGBT
，，，IGBT指的是“绝缘栅双极型晶体管”
，，，它是逆变器的开关（或脉冲）元件！＞骞埽ㄈ〈婵展埽┰88038威尼斯检测电子世界中起到两种作用！Ｋ芄幌穹糯笃髂茄淙畏糯笃鞑⒃龀ば藕
，，，或者能够充任开关
，，，只需打开和关闭信号！

IGBT是一种现代版本
，，，能够提供更高的开关速度（3000 - 16000Hz）并削减热量产生！＝细叩目厮俣饶芄惶岣呋セ坏绮ǚ抡娴木范
，，，降低电机噪音！２娜攘肯骷跻馕蹲派⑷绕
，，，因而变频器占地面积更小！

变频器PWN波

下图显示了PWM变频器的逆变器与真正的AC正弦波相比产生的波形！Ｄ姹淦魇涑鲇梢幌盗杏涤泄潭ǜ叨群涂傻骺矶鹊木匦温龀遄槌！Ｔ谡飧鎏厥獾那榭鱿
，，，有三组脉冲 - 中央是一个宽的集中
，，，在AC周期的正负两部门的起头和实现处有一个窄的集中！

脉冲的面积之和等于真正的AC波的有效电压！Ｈ羰且械粽嬲セ徊ㄐ紊戏剑ɑ蛳路剑┑穆龀宀棵
，，，并用它们填充曲线下方的空缺区域
，，，就会发现它们险些匹配！Ｕ钦庋
，，，变频器能力节制电机的电压！

脉冲宽度和它们之间的空缺宽度的总和决定了电机看到的波形的频率（因而是PWM或脉宽调制）！Ｈ羰锹龀迨锹叫模疵挥锌杖保
，，，频率依然是正确的
，，，但是电压将比真正的AC正弦波大得多！Ｆ揪菟璧牡缪购推德
，，，变频器将扭转脉冲的高度和宽度以及两者之间的空缺宽度！

有些人可能想知晓这个“假”AC（现实上是DC）是若何运行互换感应电机的！Ｖ沼
，，，是不是必要一个互换电来“感应”电机转子中的电流及其相应的磁场呢？那么
，，，AC会天然而然地导致感应
，，，由于它是不休变动的方向 另一方面
，，，DC不会由于一旦电路被激活而正常作为！

但是
，，，若是DC开启和关闭
，，，DC能够感应出电流！６杂谀切┠昙鸵丫玫娜死此
，，，汽车点火系统（在固态点火之前）已经在分配器中有一组点！Ｕ庑┲氐愕闹髡攀谴拥绯亍奥龀濉钡较呷Γū溲蛊鳎！Ｕ庠谙呷χ懈杏Τ鲆桓龅绾
，，，而后将电压升高到允许火花塞点火的水平！Ｉ贤贾锌吹降目碇绷髀龀逑质瞪鲜怯墒俑龅ザ赖穆龀遄槌傻
，，，逆变器输出的这种开启和关闭活动允许通过直流感应产生！

有效电压

使互换电复杂的一个成分是它不休地扭转电压
，，，从零到某个最大的正电压
，，，而后回到零
，，，而后到一些最大的负电压
，，，而后再回到零！Ｈ艉稳范ㄊ┘拥降缏返南质档缪？左边的插图是60Hz
，，，120V的正弦波！５且盐
，，，它的峰值电压是170V！Ｈ羰撬南质档缪故170V
，，，我们怎么可能称之为120V波呢？

在一个周期中
，，，它从0V起头
，，，上升到170V
，，，而后再次降落到0.它持续降落到-170
，，，而后再次上升到0.原来上天堑在120V的绿色矩形的面积是相称的到曲线正负部门的面积总和！Ｄ120V就是均匀水平？

好
，，，若是要均匀整个周期中每个点的所有电压值
，，，了局将是约莫108V
，，，所以不能是答案！Ｄ敲次裁凑飧鲋凳怯蒝OM丈量的120V呢？它与我们所说的“有效电压”有关！

若是您要丈量流过电阻的直流电流产生的热量
，，，则会发现它大于等效互换电流产生的热量！Ｕ馐怯捎贏C在整个周期中不维持恒定的值！Ｈ羰窃诔⑹允抑
，，，在受控的前提下进行
，，，发现特定的直流电流产生了100度的热量升高
，，，其互换电当量将产生70.7度的上升或者70.7％的直流值！Ｋ訟C的有效值是DC的70.7％！；鼓芄豢闯
，，，互换电压的有效值等于曲线前半部门的电压平方之和的平方根！

若是峰值电压为1
，，，并且要丈量从0度到180度的各个电压
，，，则有效电压将为0-707的峰值电压！Ｍ贾170的峰值电压的0.707倍等于120V！Ｕ飧鲇行У缪挂脖怀莆礁騌MS电压！Ｒ蚨
，，，峰值电压总是有效电压的1.414！230V互换电流拥有325V的峰值电压
，，，而460拥有650V的峰值电压！

除了频率变动之外
，，，即便电压与互换电机的运行速度无关
，，，变频器也必须扭转电压！

该图显示了两个460V互换正弦波！：：：焐60Hz曲线
，，，蓝色是50Hz！Ａ秸叨加幸桓650V的峰值电压
，，，但是
，，，50Hz要宽得多！Ｄ芄缓苋菀椎乜吹50Hz曲线的前半部门（0 - 10ms）内的区域大于60hz曲线的前半部门（0 - 8.3ms）！２⑶
，，，由于曲线下面积与有效电压成正比
，，，所以其有效电压更高！Ｋ孀牌德实慕档
，，，有效电压的增长变得越发剧烈！

若是允许460V电动机在这些较高的电压下工作
，，，则其寿命能够大大削减！Ｒ蚨
，，，变频器必须不休扭转相对于频率的“峰值”电压
，，，以维持恒定的有效电压！２僮髌德试降
，，，峰值电压越低
，，，反之亦然！

您此刻应该对变频器的工作道理以及若何节制电机速度有一个很好的相识！４笪奘淦灯髂芄蝗糜没ü嗟匚豢鼗蚣淌侄柚玫缁
，，，或使用传感器（压力
，，，流量
，，，温度
，，，液位等）使过程自动化！

起源：：：电工电气学习网

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