变频器基本结构

    近几十年来，随着半导体技术和微处理器的发展，变频器在结构和功能上发生了很大变化，但是变频器的基本原理并没有改变。变频器可以分为四个主要部分：整流电路、直流中间电路、逆变电路和控制电路部分。其简化结构框图如图2 1所示。

    图2-1  变频器的简化结构框图

    (1)整流电路

    一般的三相变频器的整流电路由三相全波整流桥组成。它的主要作用是对工频的外部电源进行整流，产生脉动的直流电压，给逆变电路和控制电路提供所需要的直流电源。整流电路有两种基本类型：可控的和不可控的。

    (2)直流中间电路

    直流中间电路的作用是对整流电路的输出进行平滑，以保证逆变电路和控制电源能够得到质量较高的直流电源。对电压型变频器来说，整流电路的输出为直流电压，直流中间电路则通过大容量的电容对输出电压进行平滑；而对电流型变频器来说，整流电路的输出为直流电流，直流中间电路则通过大容量电感对输出电流进行平滑。

    (3)逆变电路

    逆变电路是变频器最主要的部分之一。它的主要作用是将直流中间电路输出的直流电压源转换为频率和电压都可调的交流电源。逆变电路的输出就是变频器的输出，它被用来实现对异步电动机的调速控制。

    (4)控制电路

    控制电路是整个系统的核心电路，包插主控制电路、信号检测电路、门极（基极）驱动电路、外部接口电路以及保护电路等几个部分。控制电路的优劣决定了变频器性能的优劣。控制电路的主要作用是将检测电路得到的各种信号送至运算电路，使运算电路能够根据要求为变频器主电路提供必要的门极（基极）驱动信号，并对变频器以及异步电动机提供必要的保护。此外，控制电路还通过A/D、D/A等外部接口电路接收／发送多种形式的外部信号和给出系统内部工作状态，以便使变频器能够和外部设备配合进行各种高性能的控制。

    其中整流电路、直流中间电路和逆变电路构成变频器的主电路，给电动机提供调压调频电源，此电源输出电压或输出电流及频率，由控制回路的控制指令进行控制。

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