變頻器是應用變頻技術與微電子技術，通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備,。變頻器主要由整流（交流變直流）,、濾波、逆變（直流變交流）,、制動單元,、驅動單元,、檢測單元微處理單元等組成。變頻器靠內部IGBT的開斷來調整輸出電源的電壓和頻率,，根據(jù)電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓，進而達到節(jié)能,、調速的目的，另外,，變頻器還有很多的保護功能，如過流,、過壓,、過載保護等等,。隨著工業(yè)自動化程度的不斷提高,，變頻器也得到了非常廣泛的應用。
變頻器的工作原理
概述
主電路是給異步電動機提供調壓調頻電源的電力變換部分,，變頻器的主電路大體上可分為兩類
?。弘妷盒褪菍㈦妷涸吹闹绷髯儞Q為交流的變頻器，直流回路的濾波是電容,。電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流回路濾波是電感,。它由三部分構成，將工頻電源變換為直流功率的“整流器”,，吸收在變流器和逆變器產(chǎn)生的電壓脈動的“平波回路
整流器
大量使用的是二極管的變流器，它把工頻電源變換為直流電源,。也可用兩組晶體管變流器構成可逆變流器,，由于其功率方向可逆,，可以進行再生運轉,。
平波回路
在整流器整流后的直流電壓中,，含有電源6倍頻率的脈動電壓，此外逆變器產(chǎn)生的脈動電流也使直流電壓變動,。為了抑制電壓波動，采用電感和電容吸收脈動電壓（電流）,。裝置容量小時,，如果電源和主電路構成器件有余量,，可以省去電感采用簡單的平波回路。
逆變器
同整流器相反,，逆變器是將直流功率變換為所要求頻率的交流功率，以所確定的時間使6個開關器件導通,、關斷就可以得到3相交流輸出。以電壓型pwm逆變器為例示出開關時間和電壓波形,。
控制電路是給異步電動機供電（電壓、頻率可調）的主電路提供控制信號的回路,，它有頻率,、電壓的“運算電路”,，主電路的“電壓,、電流檢測電路”，電動機的“速度檢測電路”,，將運算電路的控制信號進行放大的“驅動電路”，以及逆變器和電動機的“保護電路”組成,。
1,、運算電路：將外部的速度,、轉矩等指令同檢測電路的電流,、電壓信號進行比較運算,，決定逆變器的輸出電壓、頻率,。
2、電壓,、電流檢測電路：與主回路電位隔離檢測電壓、電流等,。
3、驅動電路：驅動主電路器件的電路,。它與控制電路隔離使主電路器件導通,、關斷,。
4、速度檢測電路：以裝在異步電動機軸機上的速度檢測器（tg,、plg等）的信號為速度信號，送入運算回路,，根據(jù)指令和運算可使電動機按指令速度運轉。
5,、保護電路：檢測主電路的電壓,、電流等,，當發(fā)生過載或過電壓等異常時，為了防止逆變器和異步電動機損壞
變頻器應用時的九大問題
1,、信號線及控制線應選用屏蔽線，這樣對防止干擾有利,。當線路較長時,，例如距離躍100m,，導線截面應放大些,。信號線及控制線不要與動力線放置在同一電纜溝或橋架中,，以免相互干擾，最好穿管放置,，這樣更合適。
2,、傳輸信號以選用電流信號為主，因電流信號不容易衰減,，亦不容易受干擾。實際應用中傳感器輸出的信號是電壓信號,，可以通過變換器將電壓信號變換成電流信號。
3,、變頻器閉環(huán)控制一般都是正作用的，即輸入信號大,，輸出量亦大（例如中央空調制冷工作時及一般壓力、流量,、溫度等控制時）。但亦有反作用的,，即輸入信號大，輸出量反?。ɡ缰醒肟照{在制熱工作時以及供熱站的取暖熱水泵）,。閉環(huán)控制如圖1所示,。
4、在閉環(huán)控制時能選用壓力信號的,，就不要選用流量信號,。這是因為壓力信號傳感器價格低,，安裝容易，工作量小,，調試方便。但工藝過程有流量配比要求的,，且要求精確時，那就必須選用流量控制器,，并根據(jù)實際的壓力、流量,、溫度、介質,、速度等來選用合適的流量計（例如電磁式、靶式,、渦街式、孔板式等）,。
5、變頻器內置的PLC,、PID功能適合用于信號變動量較小、較穩(wěn)定的系統(tǒng),。但由于內置的PLC、PID功能在工作時只調時間常數(shù),，所以難以得到較為滿意的過度過程要求,，而且調試比較費時,。
另外這種調節(jié)不是智能的，故一般不經(jīng)常采用,，而是選用外置的智能化的PID調節(jié)器。例如日本富士PXD系列,、廈門安東等，十分方便,。使用時只要設置SV（上限值），工作時有PV（運行值）指示,，又是智能化，保證具有最佳的過渡過程條件,，使用較為理想。關于PLC,，可按控制量的性質、點數(shù),、數(shù)字量,、模擬量,、信號處理等要求,，選用外置PLC的各種品牌，例如西門子的S7-400,、S7-300、S7-200等,。
6、信號變換器在變頻器外圍電路中亦被經(jīng)常用到,，一般由霍爾元件加電子線路組成。按信號變換和處理方式可分為電壓變電流,、電流變電壓、直流變交流,、交流變直流,、電壓變頻率,、電流變頻率、一進多出,、多進一出,、信號疊加,、信號分路等各種變換器,。例如深圳的圣斯爾CE-T系列電量隔離傳感器/變送器，應用十分方便,。國內類似產(chǎn)品不少,，用戶可按需要自行選擇應用。
7,、變頻器在應用時往往要配外圍電路,，其方式常有：
（1）由自制繼電器等控制元件組成的邏輯功能電路,；
?。?）買現(xiàn)成的單元外置電路（例如日本三菱公司的）,；
?。?）選用簡易可編程控制器LOGO（國外,、國內都有此產(chǎn)品）,；
（4）使用變頻器不同功能時,，可選用功能卡（例如日本三墾變頻器）,；
?。?）選用中小型可編程序控制器。
8,、多臺水泵并聯(lián)恒壓供水（例如城市自來水廠的清水泵、中大型水泵站,、供熱水中心站等）的變頻技術改造方案常見的有以下兩種。
按使用經(jīng)驗,，方案（1）節(jié)省初投資，但節(jié)能效果差,。起動時先起動變頻器至50Hz后，再起動工頻,，后轉入節(jié)能控制。供水系統(tǒng)中只有采用變頻器拖動的水泵,，壓力略小些，系統(tǒng)存在湍流現(xiàn)象,，有損耗,。
方案（2）投資較大，但比方案（1）多節(jié)能20%,，猿臺泵壓力一致，無湍流損耗,，效果更佳。
9,、多臺水泵并聯(lián)恒壓供水時采用信號串聯(lián)方式只用一個傳感器,，其優(yōu)點如下,。
?。?）節(jié)省成本。只要一套傳感器及PID,，如圖4所示,。
（2）因只有一個控制信號,，所以輸出頻率一致,，即同頻率，這樣壓力亦一致,，不存在湍流損耗,。
（3）恒壓供水時,，當流量變化,，泵的開動臺數(shù)通過PLC控制隨之變化。最少時1臺,，中等量時2臺,，較大量時3臺。當變頻器不工作停機時,，電路（電流）信號是通路的（有信號流入,，無輸出電壓、頻率）,。
?。?）更有利的是，因為系統(tǒng)只有一個控制信號,，即使3臺泵投入不同,，但工作頻率卻相同（即同步），壓力亦一致,，這樣湍流損耗為零,，亦即損耗最小,，所以節(jié)電效果最佳。