探究变频器相关的组件以及关键概念已说明变频器的运作原理

我们一起了解一下变频器的组件，理解它们是如何配合云做从而改变频率以及电机转速的。

我们将分别介绍变频器相关的组件以及关键概念已说明变频器的运作原理问题。

① 整流器。作为变频器最为关键的元件之一，整流器能够将交流电转换成直流电。其工作方式与电池充电器或电弧焊机的方式较为一致。它通过使用一个二极管电桥来限制交流正弦波只向一个方向进行移动。其结果是完全整流的交流波形被直流电路解释为本地直流波形，而三相变频器接受三个独立的交流输入相并将其转换为单个直流输出。此外，大多数三相变频器也可以接受单相（230V或460V）电源。但由于只存在两个输入支路，所以我们要将输出进行降额，使所产生的直流电流成比例地降低。而从另一角度进行考虑，真正的单相变频器可以利用单相输入，并在同时产生与输入成比例的直流输出。当涉及到变速运行时，三相电机之所以比单相计数器部件的应用更普遍，这其中主要有两个原因。首先它们拥有更广泛的功率范围，其次，单相电动机通常需要一些外部干预来开始旋转。

② 直流母线。直流母线的第二个组成部分，在所有变频器中都看不到，因为它不直接影响变频运行。但它却始终存在于高质量的通用变频器中。直流总线是通过使用电容器以及电感来对转换后的直流电中的交流“纹波”电压进行滤除，在此过程后进入到逆变器部分。此外，它能够阻止谐波失真的滤波器，且能够反馈给变频器电源。

③ 逆变器。逆变器使用三组高速开关晶体管来创建模拟交流正弦波的所有三相的DC“脉冲”。这些脉冲可以决定波的变压与频率。现代变频器逆变器使用称为“脉宽调制”的技术来调节电压和频率。我们对IGBT再进行一下简单的介绍，它指的是“绝缘栅双极型晶体管”，为逆变器的开关元件。晶体管可以充当放大器并增加信号，也可以充当开关，只需打开和关闭信号。现代化的IGBT可以提供更高的开关速度（3000 - 16000 Hz）并减少热量产生。较高的开关速度能够显著提高交流电波仿真的精确度并降低电机噪音。而产生的热量减少意味着散热片更小，从而减少占地面积，提升设施利用度并降低成本。

④ 有效电压概念。我们要了解一个在变频器原理中一个十分重要的概念，也即‘有效电压’。

把一个直流电压和一个交变电压分别施加在两个相同的电阻器件上。如果在相同时间内它们产生的热量相等，那么就把直流电压的值作为交变电压的有效值，也叫做有效电压。交流电的大小是随着时间变化而变化的，瞬时值的大小在零和正负峰值之间变化，其最大值也仅是一瞬间数值，并不能够反映交流电的做功能力。

下图显示了两个460V交流正弦波。红色是60hz曲线，蓝色是50hz。两者都有一个650V的峰值电压，但是，50hz要宽得多，可以很容易地看到50Hz曲线的前半部分（0 - 10ms）内的区域大于60hz曲线的前半部分（0 - 8.3ms）。而且，由于曲线下面积与有效电压成正比，所以其有效电压更高。随着频率的降低，有效电压的增加变得更加剧烈。

假如我们让460V电动机在这些较高的电压下工作，那么它的寿命会大幅度降低。所以变频器必须不断改变相对于频率的“峰值”电压来保持恒定的有效电压。操作频率越低，峰值电压越低。
编辑：lyn