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变频器
变频器(VFD)是通过控制加在电动机上电源的频率从而来控制交流电动机转速的一种装置。变频器是一种特殊的调速驱动装置。变频器被称为调频器(AFD)、变速器(VSD)、交流驱动器或变换器。由于它的电压随着频率的变化而变化，因此它又被称作变压变频驱动器。
变频器得到广泛应用。例如，在大型建筑物的通风系统中，风扇上的变频电动机通过将流动空气的容量与系统的要求相匹配从而来节约能源。变频器还应用于泵和机床中。
工作原理
根据公式知，交流电动机的同步转速是由交流电源的频率及定子绕组的极数决定的。公式：
一转数／分；户交流电源的频率(赫兹)；p=极数(偶数)。
常数120，是60(每分钟60s)×2(每对极有2个极)。有时这个常数是60，这时p表示的是极对数而不是极数。改变加在电动机上电压的频率，就可以改变电动机的转速。
同步电动机的同步转速由上式确定。感应电动机的转速比同步转速略低。
变频器的种类
变频器可被分成恒压型变频器、恒流型变频器和双向离子变频器。 在恒压型变频器中，中间直流回路的电压在每个输出周期中基本保持不变。在恒流型变频器中，一个大电感被置于整流输入装置和输出电桥装置之间，这样传送的电流就近似为常数。双向离子变频器没有整流输入或中间直流回路部分，而是将每个输出到相应的输入相上。 最常见的封装式变频器是恒压型，它采用脉宽调制技术来控制频率及加在电动机负载上的有效电压。
变频器结构
所有的变频器都有相同的结构，包含了整流器、滤波器及逆变器，如图2．35所示。整流器将三相交流线电压转变为直流电。整流器中用的典型器件是晶闸管和／或二极管。滤波器位于整流器和逆变器之间，通过电感和电容来滤去谐波和电源纹波(电源脉动)。这些元件分别对加到电动机上的电流和电压进行滤波和稳压。逆变部分通常由晶闸管或IGB'I’组成，根据转速和负载的要求来恰当地控制晶闸管或IGB T’从而给电动机各相绕组提供合适的电压和电流。如果使用IGBT，门极要与控制电路相连，但是这种电路比较简单并且不需要极性变换。
通过控制三相感应电动机的两个主要参数，也就是转矩和速度，逆变器给使用者带来了很大的灵活性。电动机的速度和许多运行参数可以被随意调整。一些其他类型的逆变器包括电流源型逆变器、电压源型逆变器、负载换流逆变器、PWM逆变器、矢量控制等，每一种逆变器都有其优点和缺点，必须根据实际需要来选择。对于200马力以下的应用场合，当前最经济的选择是PWM逆变器。    
变频器的操作界面
操作界面为操作者启动、停止及调整电动机转速提供了一个平台。此外它的操作控制功能还包括反转以及手动／自动调速间的切换，自动调速是由外部控制信号来控制的。操作界面通常包括一个文字数字显示屏和／或指示灯及仪表，它们将提供变频器运行的相关信息。操作界面键盘和显示装置通常在变频器的前面，如图2．36所示。键盘通常可以通过电缆线连接并安装在离变频器不远的地方。大多数变频器都配有输入、输出端可以连接按钮，开关、其他操作设备及控制信号。变频器还有一个串行通信口，该口可以让计算机来设定、调整及监控变频器。
优点
变频器可以减小节流装置如控制阀和输出节气阀上的能源浪费。它们主要安装在转矩随转速变化而变化的负载上，如离心泵、风扇、吹风机、压缩机等。变频器用来改善过程控制，从而提高操作系统的效率。变频器通过使用软启动减小了机械应力，同时也提高了整个电气系统的功率因素。其他的优点包括减小和／或省略电动机启动器，减小交流电动机绕组和轴承的压力，以及减少泵或风扇的压力和磨损。
缺点 
由于输出电源不是纯粹的正弦波，它含有谐波，这导致电动机产生额外的热量。根据制造商和变频器的种类，输入到电动机上的电压和电流波形将产生不同程度的失真。谐波电流将在电动机轴上产生无用的转矩，这些将产生额外的损耗。
然而，如果变频器的选择和安装正确的话，那么它就可以可靠和无故障地运行。如果变频器选择不当的话，它们就会对其所驱动的电动机造成损坏，并且使得与其相连的电气系统发生一系列的问题。变频器的输入输出电压和电流波形畸变[失真]所引起的问题我们通常谐波畸变。