電動汽車變頻器工作原理

㈠ 變頻器工作原理及控制過程

變頻器工作原理

直流－>振盪電路－>變壓器（隔離、變壓）－>交流輸出

方波信號發生器使直流以50Hz的頻率突變，用正弦和准正弦的振盪器，波形類似於長城的垛口，一上一下的方波，突變數約為5V；再經過信號放大器使突變數擴大至12V左右；經變壓器升壓至220V輸出。

將直流電轉換成交流電有三種方法：

1、用直流電源帶動直流電動機----機械傳動到交流發電機發出交流電；這是一種最古老的方法，但現在仍有人在用，特點是成本低，易維護。目前在大功率轉換中還在使用。

2、用振盪器（就是目前市場上的逆變器）；這是比較先進的方法，成本高，多用於小功率變換；

3、機械振子變換器，其原理就是讓直流電流斷斷續續，通過變壓器後就能在變壓器的次級輸出交流電，這是一種比較老的方法，

(1)電動汽車變頻器工作原理擴展閱讀：

變頻器也可用於家電產品。使用變頻器的家電產品中，不僅有電機（例如空調等），還有熒光燈等產品。

用於電機控制的變頻器，既可以改變電壓，又可以改變頻率。但用於熒光燈的變頻器主要用於調節電源供電的頻率。

變頻器的工作原理被廣泛應用於各個領域。例如計算機電源的供電，在該項應用中，變頻器用於抑制反向電壓、頻率的波動及電源的瞬間斷電。

變頻器主要採用交—直—交方式（VVVF變頻或矢量控制變頻），先把工頻交流電源通過整流器轉換成直流電源，然後再將直流電源轉換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動機。

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的

VVC的控制原理

在VVC中，控制電路用一個數學模型來計算電機負載變化時最佳的電機勵磁，並對負載加以補償。

此外集成於ASIC電路上的同步60°PWM方法決定了逆變器半導體器件（IGBTS）的最佳開關時間。

決定開關時間要遵循以下原則：

數值上最大的一相在1/6個周期（60°）內保持它的正電位或負電位不變。

其它兩相按比例變化，使輸出線電壓保持正弦並達到所需的幅值

㈡ 變頻器的工作原理是怎麼樣的

變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用把電壓、頻率固定不變的交流電變成電壓、頻率都可調的交流電源。

現在使用的變頻器主要採用交—直—交方式（VVVF變頻或矢量控制變頻），先把工頻交流電源通過整流器轉換成直流電源，然後再把直流電源轉換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動機。

變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、再次整流（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的。

㈢ 變頻器的工作原理

1、基本概念
（1） VVVF �� 改變電壓、改變頻率（Variable Voltage and Variable Frequency）的縮寫。 �（2） CVCF �� 恆電壓、恆頻率（Constant Voltage and Constant Frequency）的縮寫。 �� 各國使用的交流供電電源，無論是用於家庭還是用於工廠，其電壓和頻率均200V/60Hz（50Hz）或100V/60Hz（50Hz）。通常，把電壓和頻率固定不變的交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的裝置稱作「變頻器」。為了產生可變的電壓和頻率，該設備首先要把三相或單相交流電變換為直流電（DC）。然後再把直流電（DC）變換為三相或單相交流電（AC），我們把實現這種轉換的裝置稱為「變頻器」（inverter）。
變頻器也可用於家電產品。使用變頻器的家電產品中不僅有電機（例如空調等），還有熒光燈等產品。用於電機控制的變頻器，既可以改變電壓，又可以改變頻率。但用於熒光燈的變頻器主要用於調節電源供電的頻率。汽車上使用的由電池（直流電）產生交流電的設備也以「inverter」的名稱進行出售。變頻器的工作原理被廣泛應用於各個領域。例如計算機電源的供電，在該項應用中，變頻器用於抑制反向電壓、頻率的波動及電源的瞬間斷電。

2. 電機的旋轉速度為什麼能夠自由地改變？ ��
（1) r/min電機旋轉速度單位：每分鍾旋轉次數，也可表示為rpm。例如：4極電機 60Hz 1,800 [r/min]，4極電機 50Hz 1,500 [r/min]，電機的旋轉速度同頻率成比例。

本文中所指的電機為感應式交流電機，在工業領域所使用的大部分電機均為此類型電機。感應式交流電機（以後簡稱為電機）的旋轉速度近似地取決於電機的極數和頻率。電機的極數是固定不變的。由於極數值不是一個連續的數值（為2的倍數，例如極數為2，4，6），所以不適合改變極對數來調節電機的速度。另外，頻率是電機供電電源的電信號，所以該值能夠在電機的外面調節後再供給電機，這樣電機的旋轉速度就可以被自由的控制。因此，以控制頻率為目的的變頻器，是做為電機調速設備的優選設備。
n = 60f/p，n: 同步速度，f: 電源頻率 ，p: 電機極數，改變頻率和電壓是最優的電機控制方法 。如果僅改變頻率，電機將被燒壞。特別是當頻率降低時，該問題就非常突出。為了防止電機燒毀事故的發生，變頻器在改變頻率的同時必須要同時改變電壓，例如：為了使電機的旋轉速度減半，變頻器的輸出頻率必須從60Hz改變到30Hz，這時變頻器的輸出電壓就必須從200V改變到約100V。�例如：為了使電機的旋轉速度減半，變頻器的輸出頻率必須從60Hz改變到30Hz，這時變頻器的輸出電壓就必須從200V改變到約100V。

3、關於散熱的問題
如果要正確的使用變頻器, 必須認真地考慮散熱的問題。變頻器的故障率隨溫度升高而成指數的上升。使用壽命隨溫度升高而成指數的下降。環境溫度升高10度，變頻器使用壽命減半。因此，我們要重視散熱問題啊！在變頻器工作時，流過變頻器的電流是很大的, 變頻器產生的熱量也是非常大的，不能忽視其發熱所產生的影響。
通常，變頻器安裝在控制櫃中。我們要了解一台變頻器的發熱量大概是多少，可以用以下公式估算： 發熱量的近似值＝ 變頻器容量（KW）×55 [W]在這里, 如果變頻器容量是以恆轉矩負載為準的(過流能力150% * 60s) 如果變頻器帶有直流電抗器或交流電抗器, 並且也在櫃子裡面, 這時發熱量會更大一些。 電抗器安裝在變頻器側面或測上方比較好。這時可以用估算: 變頻器容量（KW）×60 [W]因為各變頻器廠家的硬體都差不多, 所以上式可以針對各品牌的產品. 注意： 如果有制動電阻的話，因為制動電阻的散熱量很大， 因此最好安裝位置最好和變頻器隔離開， 如裝在櫃子上面或旁邊等。那麼, 怎樣采能降低控制櫃內的發熱量呢? 當變頻器安裝在控制機櫃中時，要考慮變頻器發熱值的問題。根據機櫃內產生熱量值的增加，要適當地增加機櫃的尺寸。因此，要使控制機櫃的尺寸盡量減小，就必須要使機櫃中產生的熱量值盡可能地減少。如果在變頻器安裝時，把變頻器的散熱器部分放到控制機櫃的外面，將會使變頻器有70％的發熱量釋放到控制機櫃的外面。由於大容量變頻器有很大的發熱量，所以對大容量變頻器更加有效。還可以用隔離板把本體和散熱器隔開, 使散熱器的散熱不影響到變頻器本體。這樣效果也很好。變頻器散熱設計中都是以垂直安裝為基礎的，橫著放散熱會變差的! 關於冷卻風扇一般功率稍微大一點的變頻器， 都帶有冷卻風扇。同時，也建議在控制櫃上出風口安裝冷卻風扇。進風口要加濾網以防止灰塵進入控制櫃。 注意控制櫃和變頻器上的風扇都是要的，不能誰替代誰。

另外，散熱問題還要注意以下兩個問題：
（1）在海拔高於1000m的地方，因為空氣密度降低，因此應加大櫃子的冷卻風量以改善冷卻效果。理論上變頻器也應考慮降容，1000m每-5%。但由於實際上因為設計上變頻器的負載能力和散熱能力一般比實際使用的要大， 所以也要看具體應用。 比方說在1500m的地方，但是周期性負載，如電梯，就不必要降容。 ��
（2）開關頻率：變頻器的發熱主要來自於IGBT，IGBT的發熱有集中在開和關的瞬間。 因此開關頻率高時自然變頻器的發熱量就變大了。有的廠家宣稱降低開關頻率可以擴容， 就是這個道理。��

4、矢量控制是怎樣使電機具有大的轉矩的？ ��
（1） 轉矩提升：此功能增加變頻器的輸出電壓，以使電機的輸出轉矩和電壓的平方成正比的關系增加，從而改善電機的輸出轉矩。改善電機低速輸出轉矩不足的技術,使用"矢量控制"，可以使電機在低速,如(無速度感測器時)1Hz（對4極電機，其轉速大約為30r/min）時的輸出轉矩可以達到電機在50Hz供電輸出的轉矩（最大約為額定轉矩的150％）。對於常規的V/F控制，電機的電壓降隨著電機速度的降低而相對增加，這就導致由於勵磁不足，而使電機不能獲得足夠的旋轉力。為了補償這個不足，變頻器中需要通過提高電壓，來補償電機速度降低而引起的電壓降。變頻器的這個功能叫做"轉矩提升"（*1）。轉矩提升功能是提高變頻器的輸出電壓。然而即使提高很多輸出電壓，電機轉矩並不能和其電流相對應的提高。 因為電機電流包含電機產生的轉矩分量和其它分量（如勵磁分量）。"矢量控制"把電機的電流值進行分配，從而確定產生轉矩的電機電流分量和其它電流分量（如勵磁分量）的數值。"矢量控制"可以通過對電機端的電壓降的響應，進行優化補償，在不增加電流的情況下，允許電機產出大的轉矩。此功能對改善電機低速時溫升也有效。 ���

5、變頻器制動的有關問題
（1） 制動的概念:指電能從電機側流到變頻器側（或供電電源側）,這時電機的轉速高於同步轉速.負載的能量分為動能和勢能. 動能(由速度和重量確定其大小）隨著物體的運動而累積。當動能減為零時，該事物就處在停止狀態。機械抱閘裝置的方法是用制動裝置把物體動能轉換為摩擦和能消耗掉。對於變頻器，如果輸出頻率降低，電機轉速將跟隨頻率同樣降低。這時會產生制動過程. 由制動產生的功率將返回到變頻器側。這些功率可以用電阻發熱消耗。在用於提升類負載,在下降時, 能量(勢能)也要返回到變頻器(或電源)側,進行制動.這種操作方法被稱作"再生制動"，而該方法可應用於變頻器制動。在減速期間，產生的功率如果不通過熱消耗的方法消耗掉，而是把能量返回送到變頻器電源側的方法叫做"功率返回再生方法"。在實際中，這種應用需要"能量回饋單元"選件。�� ��

（2）怎樣提高制動能力？ ��
為了用散熱來消耗再生功率，需要在變頻器側安裝制動電阻。為了改善制動能力，不能期望靠增加變頻器的容量來解決問題。請選用"制動電阻"、"制動單元"或"功率再生變換器"等選件來改善變頻器的制動容量

6、當電機的旋轉速度改變時，其輸出轉矩會怎樣？ ��
（1）： 工頻電源由電網提供的動力電源（商用電源） ��
（2）： 起動電流當電機開始運轉時，變頻器的輸出電流變頻器驅動時的起動轉矩和最大轉矩要小於直接用工頻電源驅動。 ��
我們經常聽到下面的說法："電機在工頻電源供電時（*1）時，電機的起動和加速沖擊很大，而當使用變頻器供電時，這些沖擊就要弱一些"。如果用大的電壓和頻率起動電機，例如使用工頻電網直接供電，就會產生一個大的起動沖擊（大的起動電流 (*2) ）。而當使用變頻器時，變頻器的輸出電壓和頻率是逐漸加到電機上的，所以電機產生的轉矩要小於工頻電網供電的轉矩值。所以變頻器驅動的電機起動電流要小些。通常，電機產生的轉矩要隨頻率的減小（速度降低）而減些�減小的實際數據在有的變頻器手冊中會給出說明。通過使用磁通矢量控制的變頻器，將改善電機低速時轉矩的不足，甚至在低速區電機也可輸出足夠的轉矩。當變頻器調速到大於60Hz頻率時，電機的輸出轉矩將降低。通常的電機是按50Hz(60Hz)電壓設計製造的，其額定轉矩也是在這個電壓范圍內給出的。因此在額定頻率之下的調速稱為恆轉矩調速. (T=Te,P<=Pe) 變頻器輸出頻率大於50Hz頻率時，電機產生的轉矩要以和頻率成反比的線性關系下降。當電機以大於60Hz頻率速度運行時，電機負載的大小必須要給予考慮，以防止電機輸出轉矩的不足。舉例，電機在100Hz時產生的轉矩大約要降低到50Hz時產生轉矩的1/2。因此在額定頻率之上的調速稱為恆功率調速(P=Ue*Ie)。
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㈣ 變頻器的工作原理是什麼它是怎麼控制電機運行的

變頻器的原理我不知道 目前中國沒人知道 因為中國至今還造你出來 變頻器主要是靠改變交流點的頻率來改變電動機的轉速 一般與plc結合實現自動化控制 一般可以設置為3段速控制 7段速控制 我用的是三菱變頻器 最多可以實現15段速控制 他有三個觸點分別表示低速 中速和高速 通過這三個觸點的配合來實現多段速控制 比如同時接通低速和中速可以得到第四段速 一般通過一個交流接觸器接入三相電 再由三個觸點引出接三相非同步電動機 還可以調節電動機的加速減速時間 等等 還可以通過設置用外接的電位器來實現對電動機轉速的無級調節 具體參數有上千條 請參照自帶的說明書 如果可以的話請給我最佳答案 我有用

㈤ 變頻器的原理是什麼

變頻器的工作原理
我們知道，交流電動機的同步轉速表達式位：
n＝60 f(1－s)/p (1)
式中 n———非同步電動機的轉速；
f———非同步電動機的頻率；
s———電動機轉差率；
p———電動機極對數。
由式(1)可知，轉速n與頻率f成正比，只要改變頻率f即可改變電動機的轉速，當頻率f在0～50Hz的范圍內變化時，電動機轉速調節范圍非常寬。變頻器就是通過改變電動機電源頻率實現速度調節的，是一種理想的高效率、高性能的調速手段。

㈥ 電動汽車牽引專用變頻器是干什麼用的

矢量變頻器（電機控制器）在電動汽車中是將直流動力源轉變為交流輸出驅動三相電機進而將電能轉變成機械能驅動汽車運行。它是整個電驅動系統的核心部分，因此它控制性能的好壞直接關繫到驅動電機能否可靠、高效的運行，會影響到整個車輛的動力性能和乘客的舒適感。
變頻器構建其控制系統的核心需求在於：
1、安全可靠的上電時序控制。
電機控制器上動力電要按照一定的時序控制，否則會造成控制器的損壞。當司機按電機控制器合閘按鈕，電機控制器接到整車控制器合閘命令後閉合預充電接觸器，使電池組通過預充電電阻緩慢的給電機控制器中電容組充電，當電機控制器檢測到直流母線電壓達到額定輸入電壓90％後，閉合電機控制器接觸器，同時切斷預充電接觸器，此時電機控制器主電完全接到電池組上，完成主電上電過程。
2、高性能控制演算法。
矢量控制演算法（磁場定向控制）是交流調速技術的一次飛躍，它通過對電機磁通的定向，實現了交流電機中的解耦控制，使電機磁通矢量的幅值和空間位置在動態和穩態時皆可控，從而使交流電動機調速的穩態、動態性能可與直流電機調速系統相媲美，甚至在某些情況下還超越後者。以此，此演算法應用於電動汽車領域，滿足了電動汽車在低速時具有較大轉矩，保證其具有良好的加速性能和爬坡能力；同時還滿足其較寬的調速范圍，以使電動汽車具有在平路上高速行駛的性能。
3、最優能量利用率。
能量的最優利用率是對電動汽車另一個基本要求，要求其控制系統能夠盡可能的利用能源，包括利用過熱及再生制動能量，使得有限能源得到充分利用。能力回饋能夠實現此功能。它包括車輛制動能力回饋與車輛滑行能力回饋兩種。在回饋狀態時，驅動電機按發電機運行，將車輛行駛動能轉化為電能，可以起到3個作用：輔助制動；回收能量給動力蓄電池充電，從而延長車輛續駛里程；在車輛有供熱需求時，可以直接利用這部分電能供熱取暖。
變頻器產品應用於電動汽車的主要優點在於：
1、可靠性：三重過流保護、三重過壓保護、三重驅動保護，保證電機控制器可靠穩定運行。
2、控制策略優越：電機控制器採用矢量控制技術，性能優越，可靠性高，適用於交流非同步或永磁同步電機；
3、大容量輸出能力：使得電機輸出端無需配備變速箱或減速器，大大的降低了故障點及機械傳動系統的雜訊，節省成本，控制模式簡單，可靠性更高，車輛運行平穩性好；
4、動力性能優良：加速性能好(15秒內0～50km/h),更有良好的經濟性能（0.9度/km @40km/h）；
5、故障診斷及處理：為提高整車的可靠性，電機控制系統必須有故障診斷功能，並能對故障進行保存，方便日後分析，另外通過診斷埠可以在線實施調試電機控制器、記錄各種運行曲線，方便優化整個控制系統；
6、高效制動能量回收：充分發揮純電動汽車動力系統結構優勢，提高能源的利用率，電機控制系統須具有制動能量回收功能。
7、簡易性：電機控制器質量可靠，且重量輕、易於布置、接線維護方便等特點，產業化前景非常好。

㈦ 變頻電機的工作原理是什麼

變頻電機的工作原理：三相對稱繞組，通入三相對稱交流電，將在空間產生旋轉磁場，此磁場切割轉子導體，將在轉子中產生感應電動勢及感應電流，並且轉速低於同步速並與同步速方向相同旋轉。變頻電機是通過改變輸入三相交流電的頻率改變電機的轉速，變頻是用來調速的。

變頻電機採用「專用變頻感應電動機+變頻器」的交流調速方式，使機械自動化程度和生產效率大為提高設備小型化、增加舒適性，目前正取代傳統的機械調速和直流調速方案。

變頻電機就是一種同步電機，轉速與電源頻率有關。另外配用一個變頻器，將50Hz的工頻交流電，變成輸出頻率可變的交流電。

㈧ 變頻器工作原理是什麼

一、變頻器簡介 變頻器（Variable-frequency Drive，VFD）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，根據電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓，進而達到節能、調速的目的，另外，變頻器還有很多的保護功能，如過流、過壓、過載保護等等。隨著工業自動化程度的不斷提高，變頻器也得到了非常廣泛的應用。 二、變頻器工作原理概述主電路是給非同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：電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流迴路的濾波是電容。電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流迴路濾波是電感。 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生的電壓脈動的平波迴路，以及將直流功率變換為交流功率的逆變器。整流器最近大量使用的是二極體的變流器，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，由於其功率方向可逆，可以進行再生運轉。平波迴路在整流器整流後的直流電壓中，含有電源6倍頻率的脈動電壓，此外逆變器產生的脈動電流也使直流電壓變動。為了抑制電壓波動，採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餘量，可以省去電感採用簡單的平波迴路。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。 控制電路是給非同步電動機供電（電壓、頻率可調）的主電路提供控制信號的迴路，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：與主迴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:以裝在非同步電動機軸機上的速度檢測器(tg、plg等)的信號為速度信號，送入運算迴路，根據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，當發生過載或過電壓等異常時，為了防止逆變器和非同步電動機損壞，使逆變器停止工作或抑制電壓、電流值。

㈨ 變頻器工作原理

變頻器是通過改變電機工作電源頻率的方式來控制交流電動機的電力控制設備。使用的電源分為交流電源和直流電源，一般的直流電源大多是由交流電源通過變壓器變壓，整流濾波後得到的。交流電源在人們使用電源中占總使用電源的95%左右。

通常，家用電器用得最多的是單相非同步電動機，靠電容或電阻來分相。電機在工作時常處於短時重復狀態（開/停），如空調、冰箱等。這樣勢必帶來起動頻繁、雜訊大、電機壽命短、溫度穩定性差以及能耗高等一系列弊端。

變頻調速技術的應用不但給這些家電產品帶來功能的增加、性能的改善，而且具有明顯的節能效果和降噪效果，同時使整機壽命較傳統家電有明顯提高。

(9)電動汽車變頻器工作原理擴展閱讀：

變頻技術誕生背景是交流電機無級調速的廣泛需求。傳統的直流調速技術因體積大故障率高而應用受限。

20世紀60年代以後，電力電子器件普遍應用了晶閘管及其升級產品。但其調速性能遠遠無法滿足需要。1968年以丹佛斯為代表的高技術企業開始批量化生產變頻器，開啟了變頻器工業化的新時代。

20世紀70年代開始，脈寬調制變壓變頻(PWM－VVVF)調速的研究得到突破，20世紀80年代以後微處理器技術的完善使得各種優化演算法得以容易的實現。

20世紀80年代中後期，美、日、德、英等發達國家的 VVVF變頻器技術實用化，商品投入市場，得到了廣泛應用。 最早的變頻器可能是日本人買了英國專利研製的。不過美國和德國憑借電子元件生產和電子技術的優勢，高端產品迅速搶占市場。