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变频器基础知识及变频器的分类

变频器的分类

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（）按直流电源的性质分类

变频器中间直流环节用于缓冲无功功率的储能元件可以是由电

容或是电感，据此变频器可分成电压型变频器和电流型变频器两大

类。

电流型变频器的特点是中间直流环节采用大电感作为储能元件，

无功功率将由该电感来缓冲。电流型变频器的一个较突出的优点是，

当电动机处于再生发电状态是，回馈到直流侧的再生电能可以方便地

回馈交流电网，不需要主电路内附加任何设备。电流型变频器常用

于频繁急加减速的大容量电动机的传动。大容量风机、泵类节能调

速中也有应用。

电压变频器的特点是中间直流环节的储能元件采用大电容，用来

缓冲负载的无功功率。对负载而言，变频器是一个交流电压源，不

超过容量限度的情况下，可以驱动多台电动机并联运行，具有不选择

负载的通用性。缺点是电动机处于再生发电状态时，回馈到直流侧的

无功能量难于回馈给交流电网。要实现这部分能量向电网的回馈，必

须采用可逆变流器。

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（）按变换环节分类

1-

）交交变频器

-

交交变频器是将工频交流电直接变换成频率电压可调的交流电

（转换前后的相数相同），又称直接式变频器。对于大容量、低转速

的交流调速系统，常采用晶闸管交一交直接变频器直接驱动低速电动

机，可以省去庞大的齿轮减速箱。

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其缺点是：最高输出频率不超过电网频率的～，且输入功

率因数较低，谐波电流含量大，谐波频谱复杂，因此必须配置大容量

的滤波和无功补偿设备。

近年来，又出现了一种应用全控型开关器件的矩阵式交一交变压

变频器，采用PWM控制方式，可直接输出变频电压。这种调速方法

的主要优点是：

①输出电压和输人电流的低次谐波含量都较小。

②输入功率因数可调。

③输出频率不受限制。

④能量可双向流动，可获得四象限运行。

⑤可省去中间直流环节的电容元件。

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）交直交变频器

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交直交变频器是先把工频交流电通过整流器变成直流电，然后

再把直流电变换成频率电压可调的交流电，又称间接式变频器。把直

流电逆变成交流电的环节较易控制，频率的调节范围，以及改善变

频后电动机的特性等方面，都具有明显的优势。

由于其存着中间低压环节，所以具有电流大、结构复杂、效率

低、可靠性差等缺点。

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（）按输出电压调节方式分类

变频调速时，需要同时调节逆变器的输出电压和频率，以保证电

动机主磁通的恒定。对输出电压的调节主要有PAM方式和PWM方式

两种。

1）PAM方式

PAMPuleAmplitudeModulation

脉冲幅值调制方式（—）是通过

改变直流电压的幅值进行调压的方式。变频器中，逆变器只负责调

节输出频率，而输出电压的调节则由相控整流器或直流斩波器通过调

节直流电压实现。

此种方式下，系统低速运行时谐波与噪声都比较大，所以当前几

乎不采用，只有与高速电动机配套的高速变频器中才采用。

2）PWM方式

PWMPuleAmplitudeModulation

脉冲宽度调制方式（—）。利用

uRut

参考电压波与载波三角波互相比较决定主开关器件的导通时间

而实现调压，利用脉冲宽度的改变得到幅值不同的正弦基波电压。这

种参考信号为正弦波，输出电压平均值近似正弦波的PWM方式称为

PWMPWMSPWMSinuoidalPule

正弦