变频器（Variable-frequency Drive，VFD）是运用变频技能与微电子技能，经过改动电机作业电源频率办法来操控沟通电动机的电力操控设备。变频器首要由整流（沟通变直流）、滤波、逆变（直流变沟通）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实践需求来供应其所需求的电源电压，从而到达节能、调速的意图，别的，变频器还有许多的维护功用，如过流、过压、过载维护等等。跟着工业主动化程度的不断提高，变频器也得到了非常广泛的运用。
咱们运用的电源分为沟通电源和直流电源，一般的直流电源大多是由沟通电源经过变压器变压，整流滤波后得到的。沟通电源在人们运用电源中占总运用电源的95%左右。无论是用于家庭仍是用于工厂，单相沟通电源和三相沟通电源，其电压和频率均按各国的规则有必定的规范，如我国大陆规则，直接用户单相沟通电压为220V，三相沟通电线电压为380V，频率为50Hz，其它国家的电源电压和频率或许与我国的电压和频率不同，如有单相100V/60Hz，三相200V/60Hz等等，规范的电压和频率的沟通供电电源叫工频沟通电。一般，把电压和频率固定不变的工频沟通电变换为电压或频率可变的沟通电的设备称作“变频器”。
为了产生可变的电压和频率，该设备首要要把电源的沟通电变换为直流电（DC），这个进程叫整流。一般逆变器是把直流电源逆变为必定频率和必定电压的逆变电源。关于逆变电源频率和电压可调的逆变器咱们称为变频器。变频器输出的波形是模仿正弦波，首要是用在三相异步电动机调速用，又名变频调速器。关于首要用在仪器仪表的检测设备中的波形要求较高的可变频率逆变器，要对波形进行收拾，能够输出规范的正弦波，叫变频电源。一般变频电源是变频器价格的15－－20倍。变频器也可用于家电产品。运用变频器的家电产品中，不只有电机（例如空调等），还有荧光灯等产品。
用于电机操控的变频器，既能够改动电压，又能够改动频率。但用于荧光灯的变频器首要用于调理电源供电的频率。变频器的作业原理被广泛运用于各个领域。例如核算机电源的供电，在该项运用中，变频器用于按捺反向电压、频率的动摇及电源的瞬间断电。变频器首要选用交—直—交办法（VVVF变频或矢量操控变频），先把工频沟通电源经过整流器转化成直流电源，然后再将直流电源转化成频率、电压均可操控的沟通电源以供应电动机。变频器首要由整流（沟通变直流）、滤波、逆变（直流变沟通）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。
变频器的根本组成：
变频器一般分为4部分：整流单元、高容量电容、逆变器和操控器。
整流单元：将作业频率固定的沟通电转化为直流电。
高容量电容：存储转化后的电能。
逆变器：由大功率开关晶体管阵列组成电子开关，将直流电转化成不同频率、宽度、起伏的方波。
操控器：按设定的程序作业，操控输出方波的起伏与脉宽，使叠加为近似正弦波的沟通电，驱动沟通电动机。
变频器的作业原理：
变频器是把电压和频率固定不变的沟通电变换为电压或频率可变的沟通电的设备，在实践的出产中有着非常广泛的运用。那么变频器的作业原理是什么呢？下面电工之家带您一起来共享一下。
它的主电路由三部分构成，即整流器、平波回路和逆变器，并一般分为电流型和电压型。电压型是将电压源的直流变换为沟通的变频器，直流回路的滤波是电容。电流型是将电流源的直流变换为沟通的变频器，其直流回路滤波是电感。 它由三部分构成，将工频电源变换为直流功率的“整流器”，吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路”，以及将直流功率变换为沟通功率的“逆变器”。
整流器
最近很多运用的是二极管的变流器，它把工频电源变换为直流电源。也可用两组晶体管变流器构成可逆变流器，由于其功率方向可逆，能够进行再生作业。
平波回路
在整流器整流后的直流电压中，含有电源6倍频率的脉动电压，此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压改变。为了按捺电压动摇，选用电感和%&&&&&%吸收脉动电压（电流）。设备容量小时，假如电源和主电路构成器材有余量，能够省去电感选用简略的平波回路。
逆变器
同整流器相反，逆变器是将直流功率变换为所要求频率的沟通功率，以所确认的时间使6个开关器材导通、关断就能够得到3相沟通输出。以电压型pwm逆变器为例示出开关时间和电压波形。
操控电路
是给异步电动机供电（电压、频率可调）的主电路供应操控信号的回路，它有频率、电压的“运算电路”，主电路的“电压、电流检测电路”，电动机的“速度检测电路”，将运算电路的操控信号进行扩大的“驱动电路”，以及逆变器和电动机的“维护电路”组成。
（1）运算电路：将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、电压信号进行比较运算，决议逆变器的输出电压、频率。
（2）电压、电流检测电路：与主回路电位阻隔检测电压、电流等。
（3）驱动电路：驱动主电路器材的电路。它与操控电路阻隔使主电路器材导通、关断。
（4）速度检测电路：以装在异步电动机轴机上的速度检测器（tg、plg等）的信号为速度信号，送入运算回路，根据指令和运算可使电动机按指令速度作业。
（5）维护电路：检测主电路的电压、电流等，当产生过载或过电压等反常时，为了避免逆变器和异步电动机损坏，使逆变器停止作业或按捺电压、电流值。
上图便是变频器操控电路的原理示意图。上半部为主电路，下半部为操控电路。首要由操控中心CPU 、输入信号、输出信号和面板操作指示信号、存储器、LSI电路组成。
外接电位器的模仿信号经模数转化将信号送入CPU，到达调速的意图。外接的开关量信号也经由与非门送入操控CPU。
变频器的操控办法与原理：
操控办法
1： VVVF 是 Variable Voltage and Variable Frequency 的缩写，意为改动电压和改动频率，也便是人们所说的变压变频。
2： CVCF 是 Constant Voltage and Constant Frequency 的缩写，意为恒电压、恒频率，也便是人们所说的恒压恒频。
VVC的操控原理
在VVC中，操控电路用一个数学模型来核算电机负载改变时最佳的电机励磁，并对负载加以补偿。此外集成于AS%&&&&&%电路上的同步60°PWM办法决议了逆变器半导体器材（IGBTS）的最佳开关时间。决议开关时间要遵从以下准则：
数值上最大的一相在1/6个周期（60°）内坚持它的正电位或负电位不变。其它两相按份额改变，使输出线电压坚持正弦并到达所需的幅值（如下图）
正弦操控PWM不同，VVC是根据所需输出电压的数字量来作业的。这能确保变频器的输出到达电压的额外值，电机电流为正弦波，电机的运转与电机直接接市电时相同。
由于在变频器核算最佳的输出电压时考虑了电机的常数（定子电阻和电感），所以可得到最佳的电机励磁。
由于变频器接连的检测负载电流，变频器就能调理输出电压与负载相匹配，所以电机电压可习惯电机的类型，跟从负载的改变。
VVC+的操控原理是将矢量调制的原理运用于固定电压源PWM逆变器。这一操控建立在一个改进了的电机模型上，该电机模型较好的对负载和转差进行了补偿。由于有功和无功电流成分关于操控系统来说都是很重要的，操控电压矢量的视点可显着的改进0-12HZ规模内的动态功能，而在规范的PWM U/F驱动中0-10HZ规模一般都存在着问题。
运用SFAVM或60°AVM原理来核算逆变器的开关形式，可使气隙转矩的脉动很小（与运用同步PWM的变频器比较）。用户能够挑选自己最喜欢的作业原理，或许由逆变器根据散热器的温度来主动挑选操控原理。假如温度低于75°C选用SFAVM原理来操控，当温度高于75℃时就运用60°AVM原理。
以下给出这两个原理的概要：
如下图所示，电机模型为负载补偿器和电压矢量产生器别离核算额外的空载值ISX0，Isy0和I0，θ0。知道实践的空载值就有或许更精确地估量电机轴的负载转矩。
与V/f操控比较，电压矢量操控在低速时很有利，传动的动特性可得到显着的改进。此外由于操控系统能更好地估量负载转矩，给出电压和电流的矢量值，与标量（仅有巨细的值）操控的状况比较，电压矢量操控还能得到很好的静态特征。
