西门子变频器技术入门及实践
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1.4 变频器的分类

变频器有许多分类方法,如图1-5所示。当然,还有许多其他的分类方法。

图1-5 变频器的分类

根据变频器的变换环节,变频器分为交-交变频器和交-直-交变频器。交-交变频器,即将工频交流直接变换成频率电压可调的交流,又称直接式变频器。交-直-交变频器是先把工频交流通过整流器变成直流,然后再把直流变换成频率电压可调的交流,又称间接式变频器,是目前广泛应用的通用型变频器。

按照主电路工作方式分类,变频器可以分为电压型变频器和电流型变频器。电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波使用的是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路滤波使用的是电感。

按照开关方式分类,变频器可以分为PAM控制变频器、PWM控制变频器和高载频PWM控制变频器。PAM控制变频器是通过改变电压源或电流源的幅值进行输出控制的,而PWM控制变频器是在变频器输出波形的一个周期内产生一串脉宽可调的脉冲,其等值电压为正弦波,波形较平滑。高载频PWM控制变频器是一种改进的PWM控制变频器,在这种控制方式中,载频被提高到人耳可以听到的频率(10~20kHz)以上,从而达到降低电动机噪声的目的。

按照工作原理分类,变频器可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等。V/f控制是为了得到理想的转矩-速度特性,是基于在改变电源频率进行调速的同时,又要保证电动机的磁通不变的思想而提出的,但是这种变频器采用开环控制方式,不能达到较高的控制性能。转差频率控制是一种直接控制转矩的控制方式,它是在V/f控制的4基础上,按照异步电动机的实际转速对应的电源频率,并根据希望得到的转矩来调节变频器的输出频率,从而使电动机具有对应的输出转矩,是一种闭环控制方式,可以使变频器具有良好的稳定性,并对急速的加减速和负载变动有良好的响应特性。矢量控制是通过矢量坐标电路控制电动机定子电流的大小和相位,以达到对电动机的励磁电流和转矩电流分别进行控制,进而达到控制电动机转矩的目的。

按照用途分类,变频器可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。