变频器的工作原理
变频器工作原理：由于交流电机不能用改变电压来实现调速。交流电机必须用改变频率来实现调速。变频器是可调频率的设备，用可调频率来改变交流电机的速度。 变频器（1）将工频交流电源通过整流器变成直流电源。（2）把整流电源通过虑波装置变成平滑的直流电源（3）制动电路，变频器带动的电机或其他感性负载在停机的时候，一般都是采用能耗制动的方式来实现的，就是把停止后电机的动能和线圈里面的磁能都通过一个别的耗能元件消耗掉,从而实现快速停车。（4）逆变电路，逆变电路将直流电源变成可控的脉冲电源。 这里采用六反相器CD4069构成方波信号发生器。电路中R1是补偿电阻，用于改善由于电源电压的变化而引起的振荡频率不稳。电路的振荡是通过电容C1充放电完成的。
“电气工程及其自动化”专业里面学到的点与家用电器维修里面用到的知识是不是一样，或者是不是有类似呀？
大学本科的“电气工程及其自动化”专业几乎设计不到某个具体的家用电器。
全是在讲原理。
电路理论、电机理论、电力电子技术、模拟电子线路、数字电子线路、计算机原理。
即使是实验课，也很少有家电维修的操作。
学好了理论，再看电路图，你会觉得非常轻松，很快就能进入角色的。
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要是上技校、专科的“电气工程及其自动化”专业可能涉及到家用电器。可能实践经验丰富了些，但是理论基础不扎实，也就只能弄弄皮毛吧。
变频空调工作原理图解
变频空调的工作原理我们知道传统常规空调是直接更具温度控制让压缩机运转或者停止来维持室内的温度范围。变频空调由于可以根据温度控制指令，利用变频电源频率让压缩机在800-7800转/分范围内变化，从而调节氟利昂这种空调的冷媒流量来调节室内温度范围。下面我们详细看看变频空调机的工作原理：变频空调中都装有变频器，这个变频控制器是如何工作的呢？国内规定的电压220V，频率50Hz的电流经整流滤波后得到310V左右的直流电，此直流电经过逆变后，就可以得到用以控制压缩机运转的变频电源，这就能将50赫兹的电网频率转变为30-130赫兹，变频控制器的原理框图如下所示，变频式空调器一般带有微机（电脑）控制。它检测室内外信号如温度（室内外温、蒸发器温、冷凝器温、吸气管口温、膨胀阀出入口温、变频开头散热片温等），风机转速，电动机电流等。并由微机发出风机、压缩 机运转速、制冷剂流量、阔的切换、安全保护等信号。此类机装有电子膨胀间节流。它随微处理器发出的信号，随时改变制冷剂流量，故它的效率比普遍使用毛细管节流方式的高。同时在制冷方式中，无化霜烦恼（化霜不停机）。因此空调在制热时不会像普通机在除霜倒泵逆转时，吹出冷风使室温下降。变频空调还能在142-270伏范围的电网电压正常使用，根据温度控制指令，在压缩机连续运行时会改变频率，当产冷量要求大时则高速运转，反之低速运转。由于变频机无频繁的启动大电流冲击，且一直工作在低速上，又第一次只半小时就能达到设定值，故节电明显。即制冷（热）的功耗之比效率就高得多了。变频式空调器的缺点是机器内部线路复杂，一旦坏了，维修困难．一般都是整块线路板调换。因此，如果变频空调出现故障，应该尽快联系相关的维修商上门维修。
高压变频器的基本原理
高压大功率变频调速装置被广泛地应用于大型矿业生产厂、石油化工、市政供水、冶金钢铁、电力能源等行业的各种风机、水泵、压缩机、轧钢机等。在冶金、化工、电力、市政供水和采矿等行业广泛应用的泵类负载，占整个用电设备能耗的40%左右，电费在自来水厂甚至占制水成本的50%。这是因为：一方面，设备在设计时，通常都留有一定的余量；另一方面，由于工况的变化，需要泵机输出不同的流量。随着市场经济的发展和自动化，智能化程度的提高，采用高压变频器对泵类负载进行速度控制，不但对改进工艺、提高产品质量有好处，又是节能和设备经济运行的要求，是可持续发展的必然趋势。对泵类负载进行调速控制的好处甚多。从应用实例看，大多已取得了较好的效果(有的节能高达30%-40%)，大幅度降低了自来水厂的制水成本，提高了自动化程度，且有利于泵机和管网的降压运行，减少了渗漏、爆管，可延长设备使用寿命。 泵类负载的流量调节方法及原理泵类负载通常以所输送的液体流量为控制参数，为此，常采用阀门控制和转速控制两种方法。阀门控制这种方法是借助改变出口阀门开度的大小来调节流量的。它是一种相沿已久的机械方法。阀门控制的实质是改变管道中流体阻力的大小来改变流量。因为泵的转速不变，其扬程特性曲线H－Q保持不变，如图1所示。当阀门全开时，管阻特性曲线R1－Q与扬程特性曲线H－Q相交于点A，流量为Qa，泵出口压头为Ha。若关小阀门，管阻特性曲线变为R2－Q，它与扬程特性曲线H－Q的交点移到点B，此时流量为Qb，泵出口压头升高到Hb。则压头的升高量为：ΔHb=Hb-Ha。于是产生了阴线部分所示的能量损失：ΔPb=ΔHb×Qb 。转速控制借助改变泵的转速来调节流量，这是一种先进的电子控制方法。转速控制的实质是通过改变所输送液体的能量来改变流量。因为只是转速变化，阀门的开度不变，如图2所示，管阻特性曲线R1－Q也就维持不变。额定转速时的扬程特性曲线Ha－Q与管阻特性曲线相交于点A，流量为Qa，出口扬程为Ha。当转速降低时，扬程特性曲线变为Hc－Q，它与管阻特性曲线R1－Q的交点将下移到C，流变为为Qc 。此时，假设将流量Qc控制为阀门控制方式下的流量Qb，则泵的出口压头将降低到Hc。因此，与阀门控制方式相比压头降低了：ΔHc=Ha-Hc。据此可节约能量为：ΔPc=ΔHc×Qb。与阀门控制方式相比，其节约的能量为：P=ΔPb+ΔPc=(ΔHb－ΔHc)×Qb。将这两种方法相比较可见，在流量相同的情况下，转速控制避免了阀门控制下因压头的升高和管阻增大所带来的能量损失。在流量减小时，转速控制使压头反而大幅度降低，所以它只需要一个比阀门控制小得多的，得以充分利用的功率损耗。 泵机在变速下的效率分析随着转速的降低，泵的高效率区段将向左方移动。这说明，转速控制方式在低速小流量时，仍可使泵机高效率运行。在变频状态下供水方式的研究在由多点、多泵站构成的供水系统中，需对泵站出口的压头进行控制，以便与管网系统适配，达到更好的系统性能指标，这可以分为恒压供水、变压供水和分时段变压供水。恒压供水使泵站出口压头维持不变，是该系统控制的目标。在图4中，给定出口压头为Hg。当流量Q变动时，因转速变化导致扬程特性H1－Q上下移动，泵的工作点将在H=Hg线上作水平移动（A、B、C、D）。这虽然满足了流量的要求，但因为管阻特性R变陡，造成了能量浪费。恒压供水系统实施比较方便，易于和多泵站供水的中、大型管网系统相协调，具有一定的通用性，和实用性，所以有些装备调速泵机的自来水厂乐于采用此法，在恒压控制方式下，因泵站出口处的压头维持不变，使泵并联特性与负载的实际特性之间有一定的差距，节能效果不如变压供水系统。变压供水方式为了节约能量，应尽量使出口压头随着流量的减小而降低(至少不能升高)，此时可采用泵站出口端“变压供水”方式，如图5所示。在图中，因转速下降时扬程特性下移，与管阻特性R1－Q相交于点C，流量从Qa减小到Qc（设流量Qc与恒压控制时的QB相等）。变压控制形成了较大的压差 H=Hac，因而可节约如图5阴线部分所示的能量。变压供水因出口压头降低，抑制了管阻特性变化所赞成的损耗及水泵的附加损耗，节能效果显著。 采用升降压的办法，将低压或通用变频器应用在中、高压环境中而得名。原理是通过降压变压器，将电网电压降到低压变频器额定或允许的电压输入范围内，经变频器的变换形成频率和幅度都可变的交流电，再经过升压变压器变换成电机所需要的电压等级。这种方式，由于采用标准的低压变频器，配合降压，升压变压器，故可以任意匹配电网及电动机的电压等级，容量小的时候（<500KW）改造成本较直接高压变频器低。缺点是升降压变压器体积大，比较笨重，频率范围易受变压器的影响，还有就是由于引入了变压器使得系统效率比较低。一般高低高变频器可分为电流型和电压型两种。 它采用GTO，SCR或IGCT元件串联的办法实现直接的高压变频，电压可达10KV。由于直流环节使用了电感元件，其对电流不够敏感，因此不容易发生过流故障，逆变器工作也很可靠，保护性能良好。其输入侧采用可控硅相控整流，输入电流谐波较大。变频装置容量大时要考虑对电网的污染和对通信电子设备的干扰问题。均压和缓冲电路，技术复杂，成本高。由于器件较多，装置体积大，调整和维修都比较困难。逆变桥采用强迫换流，发热量也比较大，需要解决器件的散热问题。其优点在于具有四象限运行能力，可以制动。需要特别说明的是，该类变频器由于较低的输入功率因数和较高的输入输出谐波，故需要在其输入输出侧安装高压自愈电容。 电路结构采用IGBT 直接串联技术，也叫直接器件串联型高压变频器。其在直流环节使用高压电容进行滤波和储能，输出电压可达13.8KV，其优点是可以采用较低耐压的功率器件，串联桥臂上的所有IGBT作用相同，能够实现互为备用，或者进行冗余设计。缺点是电平数较低，仅为两电平，输出电压dV/dt也较大，需要采用特种电动机或加装共模电压滤波器和高压正弦波滤波器，其成本会增加许多。由于它与低压变频器有着一样的拓扑结构，因此它像低压变频器一样具有四象限运行功能，也可以实现矢量控制。这种变频器同样需要解决器件的均压问题，一般需特殊设计驱动电路和缓冲电路。对于IGBT驱动电路的延时也有极其苛刻的要求。一旦IGBT的开通、关闭的时间不一致，或者上升、下降沿的斜率相差太悬殊，均会造成功率器件的损坏. 钳位型变频器一般可分为二极管钳位型和电容钳位型。二极管型它既可以实现二极管中点嵌位，也可以实现三电平或更多电平的输出，其技术难度较直接器件串联型变频器低。由于直流环节采用了电容元件，因此它仍属于电压型变频器。这种变频器需要设置输入变压器，它的作用是隔离与星角变换，能够实现12脉冲整流，并提供中间嵌位零电平。通过辅助二极管将IGBT等功率器件强行嵌位于中间零电平上，从而使IGBT两端不会因过压而烧毁，又实现了多电平的输出。这种变频器结构，输出可以不安装正弦波滤波器。但是由于采用了变压器，成本上有所增加。电容型它采用同桥臂增设悬浮电容的办法实现了功率器件的嵌位，这种变频器应用的比较少。
变频器的工作原理
变频器的工作原理是通过变换电机电源的频率来实现控制电机电力的设备。在变频器工作的时候控制单元控制主电路，整流单元把交流电转变成直流电，之后对直流电进行梳理，输出平滑的滤波，最后逆变器再把直流电变回可控的交流电。通过这一系列的操作，就可以调速了，到时电机需要用多少的电就可以按量输出，避免浪费。它的主要组成包括：整流、滤波、逆变器、驱动单元、制动单元、微处理单元、检测单元等。安装变频器的主要作用就是节能、调速，实现这一目的需要通过里面的IGBT通断改变输出电压和输出频率，按照电机的真实需求为其提供电源。另外变频器拥有许多保护作用，例如过流、过压、过载保护等。交流电机同步转速的表达式：n=60f(1-s)/p(1)，在这个表达式里n：异步电动机的转速，f：异步电动机的频率，s：电动机转差率，p：电动机极对数。从这个式子中我们可以看出，转速和频率是成正比的，通过变化频率就可以调整电机的转速，如果是0-50Hz区间的频率的话，转速是有很宽的调节程度的。变频器可以调整电机的电源频率，从而达到调速目的，这种调速方法效率高、性能好，特别理想。
