變頻器工作原理

　　變頻器是把工頻電源(50Hz或60Hz)變換成各種頻率的交流電源，以實現電機的變速運行的設備，其中控制電路完成對主電路的控制，整流電路將交流電變換成直流電，直流中間電路對整流電路的輸出進行平滑濾波，逆變電路將直流電再逆變成交流電。對于如矢量控制變頻器這種需要大量運算的變頻器來說，有時還需要一個進行轉矩計算的CPU以及一些相應的電路。這是變頻器修理中最變頻器的定義。

　　變頻器的分類方法有多種，按照主電路工作方式分類，可以分為電壓型變頻器和電流型變頻器;按照開關方式分類，可以分為PAM控制變頻器、PWM控制變頻器和高載頻PWM控制變頻器;按照工作原理分類，可以分為V/f控制變頻器、轉差頻率控制變頻器和矢量控制變頻器等;在變頻器修理中，按照用途分類，可以分為通用變頻器、高性能專用變頻器、高頻變頻器、單相變頻器和三相變頻器等。

　　在交流變頻器中使用的非智能控制方式有V/f協調控制、轉差頻率控制、矢量控制、直接轉矩控制等。V/f控制是為了得到理想的轉矩-速度特性，基于在改變電源頻率進行調速的同時，又要保證電動機的磁通不變的思想而提出的，通用型變頻器基本上都采用這種控制方式。V/f控制變頻器結構非常簡單，但是這種變頻器采用開環控制方式，不能達到較高的控制性能，而且，在低頻時，必須進行轉矩補償，以改變低頻轉矩特性。在變頻器修理中，轉差頻率控制是一種直接控制轉矩的控制方式，它是在V/f控制的基礎上，按照知道異步電動機的實際轉速對應的電源頻率，并根據希望得到的轉矩來調節變頻器的輸出頻率，就可以使電動機具有對應的輸出轉矩。矢量控制是通過矢量坐標電路控制電動機定子電流的大小和相位，以達到對電動機在d、q、0坐標軸系中的勵磁電流和轉矩電流分別進行控制，進而達到控制電動機轉矩的目的。通過控制各矢量的作用順序和時間以及零矢量的作用時間，又可以形成各種PWM波，達到各種不同的控制目的。直接轉矩控制是利用空間矢量坐標的概念，在定子坐標系下分析交流電動機的數學模型，控制電動機的磁鏈和轉矩，通過檢測定子電阻來達到觀測定子磁鏈的目的，因此省去了矢量控制等復雜的變換計算，系統直觀、簡潔，計算速度和精度都比矢量控制方式有所提高。

　　一、模電和數電的區別

　　很多剛進入電子行業，自動化行業的人士對模似電子電路和數字電子電路存在一些疑惑，由其是剛進這行的人更是不明了，當然在接觸變頻器維修與維護時肯定要熟悉。

　　所謂模似電子電路實際是相對數字電子電路而言。

　　模電：一般指頻率在百兆HZ以下，電壓在數十伏以內的模似信號以及對此信號的分析/處理及相關器件的運用。百兆HZ以上的信號屬于高頻電子電路范疇。百伏以上的信號屬于強電或高壓電范疇。

　　數電：一般指通過數字邏輯和計算去分析、處理信號，數字邏輯電路的構成以及運用。

　　數電的輸入和輸出端一般由模電組成，構成數電的基本邏輯元素就是模電中三級管飽和特性和截止特性。

　　由于數電可大規模集成，可進行復雜的數學運算，對溫度、干擾、老化等參數不敏感，因此是今后的發展方向。但現實世界中信息都是模似信息(光線、無線電、熱、冷等)，模電是不可能淘汰的，但就一個系統而言模電部分可能會減少。理想構成為：模似輸入——AD采樣(數字化)——數字處理——DA轉換——模似輸出。

　　二、運放與比較器區別

　　運算放大器與專用比較器在變頻器主控板的控電路中比較常見，它的作用也不用我去形容了，做這行的都比我清楚。

　　1、 運放可以連接成為比較輸出，比較器就是比較。那么市面上為何單獨出售兩種產品，他們有相同和不同之處是什么呢?

　　2、 比較器輸出一般是OC便于電平轉換;比較器沒有頻補，SLEW RATE比同級運放大，但接成放大器易自激。

　　比較器的開環增益比一般放大器高很多，因此比較器正負端小的差異就引起輸出端變化。

　　3、 頻響是一方面，另處運放當比較器時輸出不穩定，不一定能滿足后級邏輯電路的要求。

　　4、 比較器為集電極開路輸出，容易輸出TTL電平，而運放有飽和壓降，使用不便。

　　關于運算放大器與專用比較器的區別可分為以下幾點：

　　1、 比較器的翻轉速度快，大約在NS數量級，而運放翻轉速度一般為US數量級(特殊高速運放除外)

　　2、 運放可以輸入負反饋電路，而比較器不能使用負反饋，雖然比較器也有同相和反相兩個輸入端，便因為其內部沒有相位補償電路，如果輸入負反饋，電路不能穩定工作，內部無相位補償電路，這也是比較器比運放速度快的原因。

　　3、 運放輸入初級一般采用推挽電路，雙極性輸出，而多數比較器輸出極為集電級開路結構，所以需要上拉電阻，單極性輸出，容易和數字電路連接。