变频器的结构和工作原理

变频器的功能是把工频（50Hz或60Hz）交流电源变换成频率可变的交流电源提供给电动机，通过改变交流电源的频率以实现对电动机的调速控制。常见变频器的外形如图5-39所示。

图5-39 常见变频器的外形

变频器的种类很多，其基本结构主要可分为交－直－交型变频器和交－交型变频器两类。

1.交－直－交型变频器

交－直－交型变频器是先将工频电源经过二极管整流成直流电，再由电力电子器件把直流电逆变为频率可调的交流电源，然后提供给电动机，通过调节输出电源的频率来改变电动机的转速。其组成框图如图5-40所示。

图5-40 交－直－交型变频器组成框图

由图5-40可知，交－直－交型变频器由主电路（包括整流电路、中间电路、逆变电路）和控制电路组成。(www.xing528.com)

整流电路的作用是把三相（或单相）交流电源整流成直流电，直流电再经中间电路进行滤波平滑，然后送到逆变电路。逆变电路的作用与整流电路相反，是将直流电逆变为电压和频率可变的交流电，以实现交流电动机变频调速。

控制电路完成对主电路的控制，它由运算、检测、驱动和保护电路等组成，一般均采用大规模集成电路。

2.交－交型变频器

交－交型变频器是直接将工频电源转换成频率可调的交流电源，并提供给电动机，通过调节输出电源的频率来对电动机的转速进行控制。其组成框图如图5-41所示。

图5-41 交－交型变频器组成框图

由图5-41可以看出，交－交型变频器与交－直－交型变频器的主电路不同，它采用交－交变频电路直接将工频电源转换成频率可调的交流电源来进行变频调速。

交－交变频电路一般只能将输入交流电频率降低输出，而工频电源频率本来就低，所以交－交型变频器的调速范围很窄。另外，这种变频器要采用大量的晶闸管等电力电子器件，从而导致装置体积大、成本高，故交－交型变频器的使用远没有交－直－交型变频器广泛，因此本章主要介绍交－直－交型变频器。