变频器(Variable-frequency Drive,简称VFD)是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备,[1]是将固定频率的交流电变换成频率、电压连续可调的交流电,供给电动机运转的电源装置。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率,根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压,进而达到节能、调速的目的。[2][3]变频器具有调速性能好,调速范围宽,静态稳定性好;能实现电机的软启动,冲击小,运行效率高的特点。[4] 芬兰瓦萨控制系统有限公司于1967年开发出世界上第一台变频器,现代变频器的研究重点主要是针对交流调速系统。[1][2]变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。[3]变频器按工作原理主要可以分为V/f 控制变频器(VVVF 控制)、SF 控制变频器(转差频率控制)和VC 控制变频器。[5]
随着电力电子器件制造技术、微电子技术和变频控制技术高速发展,变频器性能快速提高,得到了大量的推广,已被广泛应用在机械、化工、冶金、轻工等领域。[4]
发展历程
芬兰瓦萨控制系统有限公司,其前身是瑞典的STRONGB,于20世纪60年代成立,并于1967年开发出世界上第一台变频器,被称为变频器的皇祖,开创了世界商用变频器市场先河。[2]20世纪60年代以后,电力电子器件普遍应用了晶闸管及其升级产品,但 其调速性能远远无法满足需要。1968年,以丹佛斯为代表的高技术企业开始批量化生产变频器,开启了变频器工业化的新时代。[6]