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一、什么是变频技能与变频器？
1、变频技能界说：
就是经过技能伎俩来改动用电设备的供电频率，进而到达节制设备输出功率的目标。
变频技能是节制电机的一项技能，经过改动交流电频率或电压或频宽的方法完成变频节能 。
列国运用的交流供电电源，除动力电380V/50-60Hz外，其电压和频率均220V/50-60Hz或110V/50-60Hz。
2、变频器界说：
凡间，把电压和频率固定不变的交流电，变换为电压或频率可变的交流电的安装称作“变频器”。
为了发生可变的电压和频率，该设备起首要把电源的交流电变换为直流电（DC）。电子技能中将交流酿成直流称顺变，也称整流。交流变直流的变频器凡间称整流器。将直流变为恣意频率恣意电压可调的交流电流就称逆变。这种逆便安装，科学术语为“inverter”(逆变器)即变频器。
变频器普通由整流器、滤波器、驱动电路、维护电路以及节制器(MCU/DSP)等局部构成。
二、变频调速分类与变频器任务道理
1、变频调速分类：
交-直-交变频与交-交变频两种方法。前者合用于高速小容量电机， 后者合用于低速大容量拖动系统。
2、变频器根本道理：
输入交流电--整流成直流---经过逆变器--酿成电压与频率都改动的交流电。 在进程中，有两种方法的逆变器，即PAM脉冲幅值调制，以及PWM脉冲宽度调制。目前大大都的通用变频器都是采用PWM脉冲宽度调制的逆变器方法。
起首是将单相或三订交流电源经过整流器并经电容滤波后构成幅值根本固定的直流电压加在逆变器上，应用逆变器功率元件的通断节制，使逆变器输出端取得必然外形的矩形脉冲波形。在这里，经过改动矩形脉冲的宽度节制其电压幅值；经过改动调制周期节制其输出频 率，然后在逆变器上还进行输出电压和频率的节制，而知足变频调速对U/f的协调控 制的 要求。
3、经常见的脉冲旌旗灯号波形: 有正弦波、方波、,三角形波等。
4、 PAM PWM PFM界说
PAM是脉冲幅度调制，是英文 Pulse Amplitude Modulation 第一个字母的缩写，PAM调制是指：按必然规则改动脉冲列的脉冲幅度，以调理输出量和波形的一种调制方法
PWM是脉冲宽度调制，是英文 Pulse Width Modulation 第一个字母的缩写，PWM调制是指：按必然规则改动脉冲列的脉冲宽度，以调理|||输出量和波形的一种调制方法。所谓脉冲宽度调制的办法是一种在整个任务进程中，开关频率不变，而开关接通的工夫依照要求转变的办法。
脉冲频率调制（PFM），所谓脉冲频率调制的办法是一种在整个任务进程中，开关接通的工夫不变，而开关频率依照要求转变的办法。
脉冲：是指短工夫内呈现的电压或电流的忽然转变。常把不按规则转变、带有渐变特点的电压、电流都泛称为脉冲电旌旗灯号。
脉冲具有3个自力的参数：即脉冲电压（或电流）幅值、脉冲宽度Ton和脉冲间歇Toff。
脉冲幅值Um: 波峰到波谷的间隔叫幅值。脉冲的宽度tu 指脉冲上升工夫tr与脉冲 下降工夫tf.继续工夫之和。脉冲距离: 就是两个脉冲之间的距离。 脉冲周期：为脉冲宽度和脉冲间歇之和 。
脉冲占空比: 脉冲旌旗灯号是电旌旗灯号经过方波传达的一种方式，经过凹凸电平传达，编码为00或许是01，01是高电平，00是低电平。占空比是指高电平所占的比例。比方说汽车上用的霍尔传感器，就是占空比旌旗灯号的，高电平输出是5V电压，低电平根本没有电压输出。经过这种方式完成旌旗灯号的传输与中止。
为了到达较好的节能结果，可对这3个参数进行调整。脉冲周期为脉冲宽度和脉冲间歇之和，脉冲频率则是脉冲周期的倒数。设占空比为r。则r为导通工夫（脉冲宽度）与脉冲周期之比：r= Ton /（Ton + Toff），经过改动占空比r的值，就可获得分歧的节能结果。
高频脉冲即不时地反复进行“供电—断电—供电”的高频率脉冲任务进程。
三、变频技能功用与使用：
1、变频技能功用
a 进步效率，有用节能； b 进步节制功能；c、减少产物体积；d、降低设备运作噪声；
2、变频技能在日本家用电器使用：
70年日本变频电磁炉、80年日光灯上电子镇流器与变频空调，80年月接踵推出高频微波炉、变频冰箱、高频电饭煲、变频洗衣机；90年变频技能使用已涵盖首要家用电器，90年月又呈现新一代变频空调、高频电子镇流器等更为节能的家用电器；新世纪变频技能在家用电器更新换代会愈加普遍使用。
3、暖通行业变频技能使用自空调器开端
在兴旺国度空调变频技能已相当成熟，在日本，变频空调经过了二十年的开展，家用市场的据有率曾经到达90%以上。在欧洲，其市场据有率曾经到达5|||0%。中国空调市场2000年后才开端提到变频概念，其使用于空调成为空调财产开展中的一个技能打破点。自负金 、松下、三菱、新科、海信、格力、美的等大牌空调器制造商开端，仅仅5、6年前史，变频空调当前市场10%左右。业界人士以为，在空调行业技能没有本质性的打破，数码涡旋紧缩机不克不及够大面积普及到3P以下家用空调之前，变频具有相当的技能优势，开展变频空调非常符合当时建立节能环保型社会的主题。跟着中国各项环保节能政策出台，在全民节能认识大大提拔后，进一步获得了行业的承认 ，空调器变频化是一种趋向，深信变频空调必将替代定频空调，成为市场的主导者。拥有高效、节能、舒适等优势的变频空调必定会成为消费者的首选。空调器变频节能技能，依据用户负载调理（分歧温度值设定）而调理能量供应。已由最早第一代开展到当前最进步前辈第四代。辨别是：
第一代：运转频率50----100赫兹（业界称为假变频，无本质差异）
第二代：运转频率30----100赫兹（国外企业卖给中国的过时变频技能，低速功能差，低于30赫兹会停机）
第三代：运转频率15---120赫兹（当前行业进步前辈技能，运转平稳，控温精准，舒适性高，节能结果分明，少量日系企业把握）
第四代：运转频率10---130赫兹（大金把握）
四、变频技能的开展偏向
1 交流变频向直流变频偏向转化
直流变频是以数字转换电路替代交流变频中的交流转换电路，使负载电机一直处于最佳运转 形态。它摒弃了交流变频技能的交流-直流-变转速方法交流电机的轮回任务方法，采用进步前辈的交流-直流-变转速方法数字电机的节制技能，无逆变环节，因此削减电流在任务中改变次 数，使电能转化效率大大进步，可以完成准确节制，均衡、恬静、高效地运转。还，防止 了交流变频电机磁噪声较大的缺陷，噪声愈加减小。
2 节制技能由PWM(脉宽调制)向PAM(脉幅调制)偏向开展
采用PWM节制方法的电机转速遭到上限转速的限制。如紧缩机电机，普通不超越7 000r/min ，而采用PAM节制方法的紧缩机转速可进步1.5倍左右，如许大大进步了疾速制冷和制热才能 。还，因为PAM在调整电压时具有对电流波形的整形效果，因此可以取得比PWM更高的效率 。此外，在抗搅扰方面也有着PWM无法比较的优胜性，可|||按捺高次谐波的生成，减小对电网的污染。
3 功率器件向高集成智能功率模块开展
固然单个功率器件的效率越来越高，节制简化，但电路的复杂性给出产和测试带来不方便。智能功率模块(IPM)是将功率器件的装备、散热甚至驱动问题在模块中处理，因此易于运用， 牢靠性高。以变频空调为例，我国的变频空调简直100%采用IPM方法。
五、轴承内转子电机 、滚珠轴承外转子电机、直流变频电机三种电机比拟
装备同规格叶轮与同规格风管 保送相同风量比拟三电机所用功率
（公式：Q=kn,F=kn2，P=kn3,Q代表流量，k是常数，n代表转速，F代表压力，P代表功率）
1、 内转子构造含油轴承传统电容式异步交流电机特点
叶轮装在转子轴上 转子有电流经由；含油轴承 轴向接受才能差 摩擦大 发烧电耗多；转子惯性质量小 运转阻力大,所需能量大；电机加工精度要求低本身发烧耗电量大。
600W以下电机有用输出功率普通为25-30 %，其他70多功率耗在电机本身发烧。需求100瓦
2、 滚珠轴承外转子电容式交流异步电机特点
叶轮装在转子上 转子有电流经由。滚珠轴承径向轴向接受才能强 摩擦小发烧电耗少；转子惯性质量大运转阻力小所需能量小；机加精度高 动均衡好 电机本身发烧耗电量小。
比含油轴承内转子电机节能24% 只需求76w。
3、 变频电机特点
电机资料改良，传统电机转子不带磁性，变频电机转子曾经冲过磁性（稀土永磁体转子但是电且预置了能量。）；加工精度高，电机本身发烧耗电少；与传统电机比拟，任务道理分歧。变频电机经过复杂集成化电脑板节制50赫兹交流电变为设定的高频率的直流电， 连续供应高频任务电流知足产物技能参数设定的高任务效率。小功率传统电机有用输出功率只要25—30%，变频电机有用输出功率75%以上。比传统交流电机节能 40-70 %。只需求50w左右；要害可以经过功率仪器测试比照前后功率值；变频电机从资料、构造、任务道理是一种全新产物，与传统电机完全分歧。
4、
5、 变频形式：
交流—直流—交流（输给电机的照样交流电，只但是是高频交流电。因而我们称之为直流无刷电机或变频电机均可。
6、 变频道理：
360度的波长为频宽，经|||过频宽转变节制转速转变的。波形图由正弦波（固定值频宽）—方形波（开关频率不变，开关接通工夫即频宽或脉冲宽度是可以依据负载转变调整其转速转变的）。
一般来说，风幕机转速越高 风速越大 隔离结果越好，电机寿命不长。传统电机在电压凹凸转变时，转速就会跟着凹凸转变，电机设定为220V任务电压，假如长时间处于高于220V电压情况任务此时电机就轻易烧坏。但变频风幕机电压在180—240之间转变其转速与风速不会改动。即便有低速与高速转换，但该电机频率值照样不变，经过脉冲宽度改动而改动速度。
换气扇功能参数国标测试在规则的资料的风管且巨细长短严厉要求下，出风口测试的风量风压噪音等参数值。因为接收就有管道阻力，假如风管资料长度巨细不变只是外界供电电压在180—240之间动摇时，其风量风压会有细微转变。假如管道加长或缩短或弯头增多或削减，其风速转变，进而使得风量风压一定发作转变，但该换气扇频率照样不变的，只是脉冲宽度发作转变。
变频换气扇与变频风幕机的电脑板构造一样的，只是软件分歧罢了。
六、无刷直流电念头：
是一种典型的机电一体化产物。由永磁体转子、多极绕组定子、地位传感器 驱动器等构成。电念头的定子绕组多做成三相对称星形接法，同三相异步电念头非常类似。电念头的转子上粘有已充磁的永磁体（供应能量）连续送电节能，为了检测电念头转子的极性，在电念头内装有地位传感器（地位传感器有磁敏式、光电式和电磁式三品种型），检测转子磁极相对定子绕组的地位，并在确定的地位处发生地位传感旌旗灯号，经旌旗灯号转换电路处置后去节制功率开关电路，采用磁敏式地位传感器的无刷直流电念头，其磁敏传感器件(例如霍尔元件或专用集成电路等)装在定子组件上。驱动器由功率电子器件和集成电路等组成，其功用是：承受电念头的启动、中止、制动旌旗灯号，以节制电念头的启动、中止和制动；承受地位传感器旌旗灯号和正回转旌旗灯号，用来节制各功率管的通断，发生延续转矩；承受速度指令和速度反应旌旗灯号，用来节制和调整转速；供应维护和显示等等。其宽调速、小体积、高效率和稳态转速误差小等特点在调速范畴展现优势。
六、交流变频电机与直流变频电机区别：
交流变频电机转子采用了交流感应电机转子构造，其任务道理为：定子发生扭转磁场，转子在定子扭转磁场效果下感应电流发生感应磁场，经定子磁场与转子磁场互相效果使转子扭转。交流变频电机扭转的根底是定子与转子的电磁感应，使电机扭转的还也带来了电磁感应噪音与转子损耗等负面效果。
直流变频电机转子采用稀土永磁资料制造而成，其任务道理为：定子发生扭转磁场与转子永磁磁场直接效果，完成电机运转。可以经过改动送给电机的直流电压来改动电机的转速，直流变频电机不存在定子扭转磁场对转子的电磁感应效果，克制了交流变频电机的电磁噪音与转子损耗，具有比交流变频电机效率高与噪音低特点，直流变频电机效率比交流变频电机高10%-30%，噪音低5分贝-10分贝。然则，直流变频电机的本钱要高于交流变频电机。
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