EMG變頻器SCM402 - 19的工作原理

一、變頻器工作的基礎原理

變頻器是一種應用變頻技術與微電子技術的設備，其主要功能是通過改變電機工作電源頻率來控制交流電動機的運行。從三相籠型異步電動機的轉速公式$?=60?\mathrm{/}?(1??)$（其中$?$為極對數，$?$為轉差率，$?$為供電電源頻率）可以看出，改變電源頻率$?$是實現電動機調速的一種方式。這就是變頻器調速的理論基礎。

二、交 - 直 - 交型變頻器的工作過程

EMG變頻器SCM402 - 19屬于交 - 直 - 交型變頻器，其工作過程包含以下幾個階段：

（一）整流階段

首先，變頻器內部的整流器（通常由二極管或晶閘管組成）會將輸入的交流電轉換為直流電，這一過程稱為AC到DC的轉換。例如，當三相交流電輸入到變頻器時，整流器會對三相電壓進行整流操作，將其變為直流電壓。這個直流電壓的大小與輸入的交流電壓幅值以及整流電路的類型有關。對于三相橋式整流電路，如果輸入的交流線電壓為${?}_{?}$，那么整流后的直流電壓${?}_{?}$大約為$1.35{?}_{?}$。在這個過程中，整流器起到了將交流電能轉換為直流電能的作用，為后續的逆變過程提供直流電源基礎。

（二）中間直流環節

轉換得到的直流電流入中間直流環節，該環節通常包含電容器。電容器的主要作用是平滑直流電的波動，提供穩定的直流電源。由于整流后的直流電存在一定的紋波，電容器可以通過充電和放電的過程來減小這種紋波，使直流電壓更加穩定。這對于后面的逆變過程非常重要，因為穩定的直流電源能夠保證逆變器輸出的交流電質量更高。如果電容器的容量不足或者出現故障，可能會導致直流電壓波動過大，進而影響變頻器的正常運行，例如可能會引起輸出電壓不穩定或者造成變頻器內部的保護電路動作。

（三）逆變階段

直流電隨后被送入逆變器單元。逆變器通過使用絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）或類似的開關元件，將直流電轉換為可變頻率的交流電。在逆變過程中，通過控制IGBT等開關元件的導通和關斷時間，可以改變輸出交流電的頻率和電壓。例如，采用脈寬調制（PWM）技術，通過改變脈沖的寬度來調整輸出電壓的大小，同時改變脈沖的頻率就可以調整輸出交流電的頻率。這種方式能夠實現對電動機的精確調速控制，并且可以根據電動機的負載情況自動調整輸出電壓和頻率，以滿足不同的運行需求。此外，為了實現變頻變壓（VVVF），變頻器還需要根據一定的規律來控制電壓和頻率的比例關系，通常是保證$?\mathrm{/}?=$常數，以避免在改變頻率時導致電動機磁通量飽和或者不足等問題。