变频器是如何工作的

变频器(Variable-frequency Drive，VFD)是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。

变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元、微处理单元等组成。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，另外，变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等。

变频器参数如何设置

1、电机相关的参数

变频器是为电机服务的，变频器和电机要配套使用，也就是两者的额定电压和额定功率要非常接近。而电机运行过程中，要避免电流过大而发热烧坏，需要设置一些相关的保护参数。

1)额定电压

虽然基本上国内使用变频器控制的电机电压基本上都是三相380伏的，也不排除有些进口设备特别，如果更换变频器的时候要留意，比如日本进来的就可能是三相220伏。

2)额定电流

电机铭牌上有这个参数，对应输入就好。

3)过载保护

这个实际上是控制瞬间最大功率的参数，常见有110%，可以调大到150%，看实际情况。

4)过流保护

这个是瞬间输出最大电流，比如有150%，如果担心电机出现问题，可以设定成100%。

5)上限频率

中国国内一般用50HZ，但是有些场合需要超频使用，比如一些机床主轴，可能会早75HZ，要根据工况来选择，但是也不能太高，否则电机轴承承受不了。

6)启动频率

变频器往往无法输出非常低的频率来带动电机，一般启动时候往往高于0.5HZ。

2、电源类参数

1)转矩提升

有自动和手动方式选择，自动模式如果效果不好，可以选择手动模式，本质就是设定了V/F比值。

2)转矩增强

考虑到低速时候，电机扭力不足，有些场合需要加大一下电压值，这个就是所谓的转矩增强，但是也不能加太大，否则可能会不稳定。

3)加减速时间

理论上变频器加减速时间越短，电机电流电压会波动越大，但是很多场合需要电机加减速时间短点，所以这个需要根据负载情况来设置。

4)控制模式

一般通用型负载使用V/F模式就好，如果是矢量控制，可以选择无感矢量或者有感矢量，看控制精度来设定，如果选择了矢量控制，还需要做参数自适应调整的。

3、人机操控类参数

变频器要通过人来控制和操作，比如要启动它，要停止它，要让它跑多快，要让它减速等等，都需要设定好。

1)启动源

这里包含了启动和停止功能，如果通过I/O控制，可以选择对应的I/O端口，大多数变频器是固定某个I/O的，也可以设定面板，有些甚至是通讯方式来控制的。

2)频率源

和启动源一回事，但是频率源往往是模拟量形式的，有电压和电流形式，也有一些场合通过多个I/O实现多段速控制，同样也有通讯方式来完成的。

3)显示类

在面板上可以切换显示电流，电压，频率或者转速之类的参数，具体看需要。

4、其他参数

1)控制方式

即速度控制、转距控制、 PID 控制或其他方式。采取控制方式后，一般要根据控制精度进行静态或动态辨识。

2)最低运行频率

即电机运行的最小转速，电机在低转速下运行时，其散热性能很差，电机长时间运行在低转速下，会导致电机烧毁。而且低速时，其电缆中的电流也会增大，也会导致电缆发热。

3)最高运行频率

一般的变频器最大频率到 60Hz ，有的甚至到 400 Hz ，高频率将使电机高速运转，这对普通电机来说，其轴承不能长时间的超额定转速运行，电机的转子是否能承受这样的离心力。

4)载波频率

载波频率设置的越高其高次谐波分量越大，这和电缆的长度，电机发热，电缆发热变频器发热等因素是密切相关的。

5)跳频

在某个频率点上，有可能会发生共振现象，特别在整个装置比较高时;在控制压缩机时，要避免压缩机的喘振点。