變頻器的的分類
發布時間：2019-08-02 15:32:01來源：
變頻器有很多種分類方式，這里我們主要介紹三種分類方式：按照主電路的工作方式分類，按照逆變方式進行分類和按照工作原理進行分類。下面根據幾種分類方法對變頻器進行簡要的介紹。
1.按照主電路工作方式分類
電壓型變頻器和電流型變頻器是通用變頻器的兩種比較基本工作方式。
(1)電壓型變頻器是通過整流電路或斬波電路產生直流電壓，并通過直流中間電路的電容進行平滑后輸出給逆變器。整流電路和直流中間電路起到了直流電壓源的作用。在逆變電路中，電壓源輸出的直流電壓按照用戶的需要被轉化為不同頻率和幅值的交流電壓。
在電壓型變頻器中，直流中間電路中的電容使直流電壓上升，為防止換流器件因為電壓過高而被損壞還需要有專用的放電電路。
(2)電流型變頻器是整流電路給出直流電流，并通過中間電路的電抗器將電流進行平滑后輸出給逆變器。整流電路和直流中間電路起著電流源的作用，而電流源輸出的直流電流在逆變器電路中被轉換為用戶所需頻率的交流電流，并被分配給各個輸出相后作為交流電流提供給電動機。在電流型變頻器中，電動機定子電壓的控制是通過檢測電壓對電流進行控制來實現的。
對于電流型變頻器來說，在電動機進行控制的過程中可以通過將直流中間電路的電壓反向的方式使整流電路變為逆變電路，并將負載的能量反饋給電源。
2.按照逆變方式分類
按照逆變方式對變頻器進行分類時，變頻器可以分為PAM控制方式和PWM控制方式兩種。
1)PAM控制方式
PAM控制方式是Pulse Amplitude Modulation(脈沖振幅調制)控制的簡稱，就是在整流電路部分對輸出電壓或電流的幅值進行控制，在逆變電路部分對輸出頻率進行控制的方式。因為在PAM方式控制的變頻器中，逆變電路中換流器件的開關頻率即為變頻器的輸出頻率，所以這是一種同步調制方式。
由于逆變電路換流器件的開關頻率較低，在使用PAM控制方式的變頻器進行調速驅動時，電動機運轉噪聲小，效率較高。但是為了獲得變頻調速所要求電壓與頻率協調控制時，主電路就會有兩個控制極，所以增加了PAM控制的復雜性，并且當電動機在低速運行時波動較大。
2)PWM控制方式
PWM控制方式是Pulse Width Modulation（脈沖寬度調制）控制的簡稱，是在逆變電路部分同時對輸出電壓或電流的幅值和頻率進行控制的控制方式。在這種控制方式中，以較高頻率對逆變電路的半導體開關器件進行開閉控制，通過改變輸出脈沖的寬度來達到控制電壓或電流的目的。采用PWM控制方式的變頻器可以減少高次諧波帶來的各種不良影響，同時具有轉矩波動小、控制簡單、成本低等特點。為了使異步電動機具有更高效率調速特性，變頻器采用了多種PWM控制方式。其中主要有：正弦PWM(SPWM)控制方式、梯形PWM (TPWM)控制方式、鞍形PWM (SAPWM)控制方式等。
隨著電力電子器件性能的不斷提高，科研工組者采用具有較高開關頻率的電力電子器件對PWM控制方式進行了改進。就是將載波頻率提高到人耳可以聽到的頻率范圍(10～20kHz)以上，從而達到降低電動機噪聲的目的。這種控制方式稱為高頻PWM控制方式或靜音控制方式。
3.按照工作原理分
當按照工作原理對變頻器進行分類時，可以根據它的工作原理發展歷程分為V/f控制方式、轉差頻率控制方式、矢量控制方式和直接轉矩控制方式4種。
1)V/f控制方式
PWM控制方式稱之為恒定電壓／頻率控制方法。也就是通過電壓／頻率的值保持一定而得到所需要的轉矩特性。V/f控制是一種開環控制方式，由于它的控制方式比較簡單，所以相比之下，控制電路的成本也較低。這種控制方式一般應用于對控制精度要求不高的風機、水泵類的調速系統中。
2)轉差頻率控制方式
轉差頻率控制方式是對V/f控制方式的一種改進。這種控制方式的實現過程是：首先由速度傳感器和控制電路得到實際轉速與給定轉速的速度偏差信號，再由轉差控制器計算出基準速度偏差值，用基準偏差值與實際的轉速值相加得到基準同步轉速值，控制器可以根據這個值計算出逆變器的頻率和電壓的控制信號。
轉差頻率控制是一種速度閉環標量控制，與開環的V／f控制方式相比，在負載轉矩發生較大變化時仍然能夠達到較高的速度精度并具有較好的轉矩特性。
3)矢量控制方式
矢量控制方式是交流電動機的一種理想的調速方法。矢量控制的基本思想是將異步電動機的定子電流分解為產生磁場的勵磁電流分量和與其相垂直的產生轉矩的轉矩電流分量，并分別加以控制。由于這種控制方式中同時控制異步電動機的定子電流的幅值和相位，即控制定子電流矢量，所以稱這種控制方式為矢量控制方式。
矢量控制是一種高性能的控制方式。采用矢量控制的交流調速系統在調速特性上可以與直流電動機相媲美。
4)直接轉矩控制方式
直接轉矩控制方式是對矢量控制系統的改進，它是一種非常有應用前景的控制方法。直接轉矩控制與矢量控制的比較主要區別是采用了直接測定定子磁鏈的方法，并對轉矩采用砰-砰控制方式，不采用旋轉坐標變換，所以控制的運算量也大大減小。控制定子磁鏈，不受轉子磁鏈參數的影響。