在各种情况下，可能需要将初始电流的频率转换为具有调节频率电压的电流。例如，当运行异步电机以改变其转速时，这是必需的。本文将讨论变频器的用途和工作原理。
什么是变频器
频率转换器（FC）是一种将频率为50赫兹的单相或三相交流电转换并平滑调节为频率为1至800赫兹的类似电流的电气设备。这种装置广泛用于控制各种异步电机的运行，例如，改变它们的旋转频率。也有用于工业高压网络的设备。
简单的转换器根据 V/f 特性调节频率和电压，复杂的设备使用矢量控制。
变频器是一种技术复杂的设备，它不仅由变频器组成，而且还具有过流、过压和短路保护。此外，此类设备可能具有用于改善波形的扼流圈和用于减少各种电磁干扰的滤波器。有电子转换器，以及电机设备。
变频器的工作原理
电子转换器由几个主要部件组成：整流器、滤波器、微处理器和逆变器。
整流器 有一堆二极管或晶闸管，可以对转换器输入端的初始电流进行整流。二极管逆变器的特点是完全没有纹波，它们价格便宜，但同时也是可靠的设备。基于晶闸管的转换器为电流双向流动创造了可能性，并在电机制动时允许电能返回网络。
筛选 用于晶闸管器件以减少或消除电压纹波。使用电容或电感电容滤波器执行平滑。
微处理器 – 是转换器的控制和分析环节。它接收并处理来自传感器的信号，允许您使用内置 PID 控制器调整变频器的输出信号。此外，该系统组件记录和存储事件数据，注册和保护设备免受过载、短路、分析操作模式并在紧急操作时关闭设备。
逆变器 电压和电流用于控制电机，即平滑控制电流的频率。这种设备产生“纯正弦”输出，使其可用于许多行业。
电子变频器（变频器）的工作原理包括以下工作阶段：
- 输入的正弦交变单相或三相电流经二极管桥或晶闸管整流；
- 在特殊滤波器（电容器）的帮助下，对信号进行滤波，以减少或消除电压纹波；
- 通过微电路和晶体管电桥将电压转换成具有一定参数的三相波；
- 在逆变器的输出端，矩形脉冲被转换为具有指定参数的正弦电压。
变频器类型
变频器有几种类型，目前生产和使用最为普遍：
电机（电感应）转换器： 在不可能或不适合使用电子 FC 的情况下使用。在结构上，此类设备是具有相转子的异步电动机，以发电机-变流器模式运行。
这些设备是标量控制的转换器。在该设备的输出端，会产生一个给定幅度和频率的电压，以维持定子绕组中的一定磁通量。它们用于不需要根据负载（泵、风扇和其他设备）保持转子速度的情况。
电子转换器： 广泛用于各种设备的各种工况。这种设备是矢量的，它们会自动计算定子和转子磁场的相互作用，并提供转子速度的恒定值，而不管负载如何。
- 循环转换器；
- 循环逆变器；
- 带中间直流环节的逆变器：
- 电流源变频器；
- 电压源的变频器（具有幅度或脉宽调制）。
按范围，设备可以是：
- 用于功率高达 315 kW 的设备；
- 功率高达 500 kW 的矢量转换器；
- 用于易爆和多尘环境的防爆装置；
- 安装在电动机上的变频器；
每种类型的变频器都有一定的优缺点，适用于不同的设备和负载，以及工况。
变频器可以手动或外部控制。手动控制由变频器控制面板进行，可调节速度或停止运行。外部控制使用自动控制系统 (APCS) 进行，它可以控制所有设备参数并允许您切换方案或操作模式（通过 FC 或旁路）。此外，外部控制允许您根据操作条件、负载、时间对转换器的操作进行编程，从而使您可以在自动模式下工作。
为什么电动机需要变频器？
使用变频器可以降低电力成本、电机和设备的折旧成本。它们可用于廉价的鼠笼式电机，从而降低生产成本。
许多电动机在运行模式频繁变化（频繁启动和停止、负载变化）的条件下运行。变频器可让您平稳启动电机并降低设备的最大启动扭矩和发热。这很重要，例如，在起重机械中，可以减少突然启动的负面影响，以及消除负载的摆动和停止时的抖动。
在逆变器的帮助下，您可以平稳地调节鼓风机、泵的运行，并使您的工艺流程自动化（用于锅炉房、采矿、石油和炼油行业、自来水厂和其他企业）。
在输送机、输送机、升降机中使用变频器可以延长其组件的使用寿命，因为它可以减少启动和停止设备时的抖动、冲击和其他负面因素。它们可以平滑地增加和降低发动机转速，进行反向运动，这对于大量高精度工业设备来说非常重要。
变频器的优点：
- 降低能源成本：通过降低启动电流和根据负载调整发动机功率；
- 增加设备的可靠性和耐用性：让您延长使用寿命，增加从一项技术服务到另一项技术服务的时间；
- 允许您从远程计算机设备实现对设备的外部控制和管理，并能够集成到自动化系统中；
- 变频器可以在任何负载功率下运行（从一千瓦到几十兆瓦）；
- 变频器组成中特殊组件的存在使您可以防止过载、断相和短路，并确保在紧急情况下安全运行和关闭设备。
当然，看到这样的优势列表，人们可能想知道为什么不将它们用于企业中的所有引擎？唉，这里的答案很明显，但这是 chastotnikov 的高成本，它们的安装和调整。并非每个企业都能负担得起这些成本。
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