什么是變頻器這個(gè)東西， 總體上來(lái)就是：交流——直流——交流 （也可以說(shuō)是先整流——再逆變） ，經(jīng)過(guò)這種處理過(guò)程的變頻器也叫交直交變頻，目前也是各個(gè)行業(yè)用的比較多的一種。此外，還有一種交流——交流變換的，這種也被稱(chēng)為交交變頻器。
一、什么是變頻器
變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變交流）、制動(dòng)單元、驅動(dòng)單元、檢測單元微處理單元等組成的。
變頻器是把工頻電源(50Hz或60Hz)變換成各種頻率的交流電源，以實(shí)現電機的變速運行的設備，其中控制電路完成對主電路的控制，整流電路將交流電變換成直流電，直流中間電路對整流電路的輸出進(jìn)行平滑濾波，逆變電路將直流電再逆成交流電。對于如矢量控制變頻器這種需要大量運算的變頻器來(lái)說(shuō)，有時(shí)還需要一個(gè)進(jìn)行轉矩計算的CPU以及一些相應的電路。變頻調速是通過(guò)改變電機定子繞組供電的頻率來(lái)達到調速的目的。
二、變頻器的原理
在嵌入式開(kāi)發(fā)中，經(jīng)常會(huì )涉及到對電機的控制，目前交流電動(dòng)機的變頻控制應用非常廣泛，所以我們來(lái)簡(jiǎn)單看圖介紹下變頻器，假設各位已經(jīng)了解電機的原理。
框圖如下:
變頻器主要由整流(交流變直流)、濾波、逆變(直流變交流)、制動(dòng)單元、驅動(dòng)單元、檢測單元微處理單元等組成。變頻器靠?jì)炔縄GBT的開(kāi)斷來(lái)調整輸出電源的電壓和頻率，根據電機的實(shí)際需要來(lái)提供其所需要的電源電壓，進(jìn)而達到節能、調速的目的，另外，變頻器還有很多的保護功能，如過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)載保護等等。隨著(zhù)工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高，變頻器也得到了非常廣泛的應用。
典型的變頻器系統圖如下所示. 主要包括，操作面板，VFD控制器，電機等部分
1、典型的結構：
主要包括:控制平臺，測量電路，功率電路，保護電路等
常見(jiàn)的變頻器有兩種類(lèi)型：電壓型和電流型，其中功率逆變部分多使用IGBT和IGCT等功率管。
2、典型算法：
其中以西門(mén)子為代表的控制算法主要是基于坐標變換(矢量控制)，以ABB為代表的算法有興趣的朋友可以自行查找資料獲取(直接轉矩控制)，這里不在贅述。
3、矢量控制：
許多芯片MCU，MPU廠(chǎng)商都給出了變頻矢量控制的框圖和算法庫，有興趣的可以研究研究，例如下圖為微芯科技(Microchip)給出的框圖
我們可以在Matlab上進(jìn)行仿真算法.
三、變頻器的作用
1、變頻節能
變頻器節能主要表現在風(fēng)機、水泵的應用上。為了保證生產(chǎn)的可靠性，各種生產(chǎn)機械在設計配用動(dòng)力驅動(dòng)時(shí)，都留有一定的富余量。當電機不能在滿(mǎn)負荷下運行時(shí)，除達到動(dòng)力驅動(dòng)要求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成電能的浪費。風(fēng)機、泵類(lèi)等設備傳統的調速方法是通過(guò)調節入口或出口的擋板、閥門(mén)開(kāi)度來(lái)調節給風(fēng)量和給水量，其輸入功率大，且大量的能源消耗在擋板、閥門(mén)的截流過(guò)程中。當使用變頻調速時(shí)，如果流量要求減小，通過(guò)降低泵或風(fēng)機的轉速即可滿(mǎn)足要求。
電動(dòng)機使用變頻器的作用就是為了調速，并降低啟動(dòng)電流。為了產(chǎn)生可變的電壓和頻率，該設備首先要把電源的交流電變換為直流電（DC），這個(gè)過(guò)程叫整流。把直流電（DC）變換為交流電（AC）的裝置，其科學(xué)術(shù)語(yǔ)為“inverter”(逆變器)。一般逆變器是把直流電源逆變?yōu)橐欢ǖ墓潭l率和一定電壓的逆變電源。對于逆變?yōu)轭l率可調、電壓可調的逆變器我們稱(chēng)為變頻器。變頻器輸出的波形是模擬正弦波，主要是用在三相異步電動(dòng)機調速用，又叫變頻調速器。對于主要用在儀器儀表的檢測設備中的波形要求較高的可變頻率逆變器，要對波形進(jìn)行整理，可以輸出標準的正弦波，叫變頻電源。一般變頻電源是變頻器價(jià)格的15－－20倍。由于變頻器設備中產(chǎn)生變化的電壓或頻率的主要裝置叫“inverter”，故該產(chǎn)品本身就被命名為“inverter”，即：變頻器。
變頻不是到處可以省電，有不少場(chǎng)合用變頻并不一定能省電。 作為電子電路，變頻器本身也要耗電（約額定功率的3-5%）。一臺1.5匹的空調自身耗電算下來(lái)也有20-30W,相當于一盞長(cháng)明燈. 變頻器在工頻下運行，具有節電功能，是事實(shí)。但是他的前提條件是：
第一、大功率并且為風(fēng)機/泵類(lèi)負載；
第二、裝置本身具有節電功能（軟件支持）；
變頻器（Variable-frequency Drive，VFD）是應用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過(guò)改變電機工作電源頻率方式來(lái)控制交流電動(dòng)機的電力控制設備。變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變交流）、制動(dòng)單元、驅動(dòng)單元、檢測單元微處理單元等組成。變頻器靠?jì)炔縄GBT的開(kāi)斷來(lái)調整輸出電源的電壓和頻率，根據電機的實(shí)際需要來(lái)提供其所需要的電源電壓，進(jìn)而達到節能、調速的目的，另外，變頻器還有很多的保護功能，如過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)載保護等等。隨著(zhù)工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高，變頻器也得到了非常廣泛的應用。
