什么是變頻器這個(gè)東西,， 總體上來就是：交流——直流——交流 （也可以說是先整流——再逆變） ，經(jīng)過這種處理過程的變頻器也叫交直交變頻,，目前也是各個(gè)行業(yè)用的比較多的一種,。此外，還有一種交流——交流變換的,，這種也被稱為交交變頻器,。
一、什么是變頻器
變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置,。變頻器主要由整流（交流變直流）,、濾波、逆變（直流變交流）,、制動(dòng)單元,、驅(qū)動(dòng)單元,、檢測單元微處理單元等組成的。
變頻器是把工頻電源(50Hz或60Hz)變換成各種頻率的交流電源,，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的變速運(yùn)行的設(shè)備,，其中控制電路完成對(duì)主電路的控制，整流電路將交流電變換成直流電,，直流中間電路對(duì)整流電路的輸出進(jìn)行平滑濾波,，逆變電路將直流電再逆成交流電。對(duì)于如矢量控制變頻器這種需要大量運(yùn)算的變頻器來說,，有時(shí)還需要一個(gè)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩計(jì)算的CPU以及一些相應(yīng)的電路,。變頻調(diào)速是通過改變電機(jī)定子繞組供電的頻率來達(dá)到調(diào)速的目的。
二,、變頻器的原理
在嵌入式開發(fā)中,，經(jīng)常會(huì)涉及到對(duì)電機(jī)的控制，目前交流電動(dòng)機(jī)的變頻控制應(yīng)用非常廣泛,，所以我們來簡單看圖介紹下變頻器,，假設(shè)各位已經(jīng)了解電機(jī)的原理。
框圖如下:
變頻器主要由整流(交流變直流),、濾波,、逆變(直流變交流)、制動(dòng)單元,、驅(qū)動(dòng)單元,、檢測單元微處理單元等組成。變頻器靠內(nèi)部IGBT的開斷來調(diào)整輸出電源的電壓和頻率,，根據(jù)電機(jī)的實(shí)際需要來提供其所需要的電源電壓,，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能、調(diào)速的目的,，另外,，變頻器還有很多的保護(hù)功能，如過流,、過壓,、過載保護(hù)等等。隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高,，變頻器也得到了非常廣泛的應(yīng)用,。
典型的變頻器系統(tǒng)圖如下所示. 主要包括，操作面板,，VFD控制器,，電機(jī)等部分
1、典型的結(jié)構(gòu)：
主要包括:控制平臺(tái),，測量電路,，功率電路,，保護(hù)電路等
常見的變頻器有兩種類型：電壓型和電流型,，其中功率逆變部分多使用IGBT和IGCT等功率管,。
2、典型算法：
其中以西門子為代表的控制算法主要是基于坐標(biāo)變換(矢量控制),，以ABB為代表的算法有興趣的朋友可以自行查找資料獲取(直接轉(zhuǎn)矩控制),，這里不在贅述。
3,、矢量控制：
許多芯片MCU,，MPU廠商都給出了變頻矢量控制的框圖和算法庫，有興趣的可以研究研究,，例如下圖為微芯科技(Microchip)給出的框圖
我們可以在Matlab上進(jìn)行仿真算法.
三,、變頻器的作用
1、變頻節(jié)能
變頻器節(jié)能主要表現(xiàn)在風(fēng)機(jī),、水泵的應(yīng)用上,。為了保證生產(chǎn)的可靠性，各種生產(chǎn)機(jī)械在設(shè)計(jì)配用動(dòng)力驅(qū)動(dòng)時(shí),，都留有一定的富余量,。當(dāng)電機(jī)不能在滿負(fù)荷下運(yùn)行時(shí)，除達(dá)到動(dòng)力驅(qū)動(dòng)要求外,，多余的力矩增加了有功功率的消耗,，造成電能的浪費(fèi)。風(fēng)機(jī),、泵類等設(shè)備傳統(tǒng)的調(diào)速方法是通過調(diào)節(jié)入口或出口的擋板,、閥門開度來調(diào)節(jié)給風(fēng)量和給水量，其輸入功率大,，且大量的能源消耗在擋板,、閥門的截流過程中。當(dāng)使用變頻調(diào)速時(shí),，如果流量要求減小,，通過降低泵或風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速即可滿足要求。
電動(dòng)機(jī)使用變頻器的作用就是為了調(diào)速,，并降低啟動(dòng)電流,。為了產(chǎn)生可變的電壓和頻率，該設(shè)備首先要把電源的交流電變換為直流電（DC）,，這個(gè)過程叫整流,。把直流電（DC）變換為交流電（AC）的裝置，其科學(xué)術(shù)語為“inverter”(逆變器),。一般逆變器是把直流電源逆變?yōu)橐欢ǖ墓潭l率和一定電壓的逆變電源,。對(duì)于逆變?yōu)轭l率可調(diào),、電壓可調(diào)的逆變器我們稱為變頻器。變頻器輸出的波形是模擬正弦波,，主要是用在三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速用,，又叫變頻調(diào)速器。對(duì)于主要用在儀器儀表的檢測設(shè)備中的波形要求較高的可變頻率逆變器,，要對(duì)波形進(jìn)行整理,，可以輸出標(biāo)準(zhǔn)的正弦波，叫變頻電源,。一般變頻電源是變頻器價(jià)格的15－－20倍,。由于變頻器設(shè)備中產(chǎn)生變化的電壓或頻率的主要裝置叫“inverter”，故該產(chǎn)品本身就被命名為“inverter”,，即：變頻器,。
變頻不是到處可以省電，有不少場合用變頻并不一定能省電,。 作為電子電路,，變頻器本身也要耗電（約額定功率的3-5%）。一臺(tái)1.5匹的空調(diào)自身耗電算下來也有20-30W,相當(dāng)于一盞長明燈. 變頻器在工頻下運(yùn)行,，具有節(jié)電功能,，是事實(shí)。但是他的前提條件是：
第一,、大功率并且為風(fēng)機(jī)/泵類負(fù)載,；
第二、裝置本身具有節(jié)電功能（軟件支持）,；
變頻器（Variable-frequency Drive,，VFD）是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過改變電機(jī)工作電源頻率方式來控制交流電動(dòng)機(jī)的電力控制設(shè)備,。變頻器主要由整流（交流變直流）,、濾波、逆變（直流變交流）,、制動(dòng)單元,、驅(qū)動(dòng)單元、檢測單元微處理單元等組成,。變頻器靠內(nèi)部IGBT的開斷來調(diào)整輸出電源的電壓和頻率,，根據(jù)電機(jī)的實(shí)際需要來提供其所需要的電源電壓，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能,、調(diào)速的目的,，另外，變頻器還有很多的保護(hù)功能，如過流,、過壓,、過載保護(hù)等等。隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高,，變頻器也得到了非常廣泛的應(yīng)用,。
