变频器的工作原理是什么？

朋友们好，我是电子及工控技术，我来回答这个问题。变频器作为工控领域中使用非常广泛的一种调速设备，它专门是对三相异步电动机进行调速的电气设备。变频器在工厂中使用是十分普及的，关于它的工作原理，今天我来给朋友们分享一下我的理解。

变频器的工作过程

我在平时工作中会经常接触到变频器这种设备，应该说我对这种设备还是比较熟悉的。变频器这种设备的主要目的是改变电源的频率，我们知道我们国家使用的不管是220V的市电，还是380V的动力电，它们的频率都是50HZ。如果电动机接在380V，频率为50HZ的电压下那么电动机的转速是无法改变的。在有的场合我们会用降压的方式对电机的转速进行降速调节，当然这时也可以用变频器使电源的频率低于50HZ的，但是在有的场合我们需要使电机的转速更高一些，这时需要变频电机进行高速运行，这样就需要对电源的频率有要求了，在高速运行时就需要使电源的频率高于50HZ。在以上各种情况下，我们就需要一种电气设备来改变电源的频率，因此变频器就运应而生了。

1、变频器改变频率的过程

我们所见到的变频器有三相输入，也有单相输入的。不管是单相输入还是三相输入，它们进入变频器都要经过如下的环节，首先第一个环节就是把交流电变成直流电，这一环节主要是由整流二极管组成，变成脉动的直流电后再通过大电容进行滤波，此时如果是三相动力电输入的，滤波后得出的电压大约是530V的直流，如果是单相电路输入，那么滤波后所得到的直流电压大约在300V。

第二个环节是如何把得到的直流电通过一定的技术手段再变为三相交流电，变频器在这个环节里主要用到了六个大功率绝缘栅晶体管，简称IGBT，这六个绝缘晶体管是在控制电路的指挥下以对管的形式轮流导通的，比如下图的V1管和V6管导通，就有了UV两相的线电压、V3管和V2管导通，就形成了VW两相的线电压、V5管和V4管导通，就形成了WU两相的线电压。

这种导通模式是在控制电路精确指引下形成的，我们通常见到变频器输出的波形并不是真正意义上的正弦交流电，而是按照一种脉宽调制PWM的方式，这种方式输出的波形可以等效成正弦波，因此我们也叫SPWM波形。如下图所示，这种波形通入到三相异步电动机后，由于绕组是电感性的，因此就会在电机绕组中形成正弦波形了。

我们控制的时候，只要用参数调节脉宽波形的宽度，因此所等效的三相电的频率也就会发生改变了，也就输出了不同的等效电压，因此电机的转速就会跟着改变，以上就是变频器主电路的整个工作流程。当然为了使变频器具有各种功能，变频器中还需要有运算电路、检测电路、驱动电路、保护电路等，这样就形成了一个完整的变频器了。