通过学习变频器的相关知识，了解变频器的定义、优势、发展历程、分类和基本构成，理解电力电子器件的作用及应用，理解PWM技术的原理，掌握变频器的基本拓扑结构和工作原理。

1. 理解PWM技术的原理

2. 掌握变频器的工作原理
   

1. 理解PWM技术的原理

2. 掌握变频器的工作原理

【知识点1】变频器的定义

定义：变频器是交流电气传动系统中的一种调速装置，是将交流工频电源转换成电压、频率均可变的适合交流电机调速的电力电子变换装置，英文简称VVVF(Variable Voltage Variable Frequency）。

控制对象：三相交流异步电机和三相交流同步电机，标准适配电机极数是2、4极。

【知识点2】变频调速的优势

与其他交流电机调速方式相对，变频调速的优势主要体现在：

1. 平滑软启动，降低启动冲击电流，减少变压器占有量，确保电机安全

2. 在机械允许的情况下可通过提高变频器的输出频率提高工作速度

3. 无级调速，调速精度大大提高

4. 电机正反向无需通过接触器切换

5. 非常方便接入通讯网络控制，实现生产自动化控制

【知识点3】变频器的发展历程

【知识点4】变频器的分类

• 按变换的环节分类

（1）交－交变频器

交－交变频器直接将电网频率和电压都固定的交流电源变换成频率和电压都连续可调的交流电源。主要优点是没有中间环节，变换效率高。缺点是连续可调的频率范围比较窄，且只能在电网的固定频率以下变化。主要用于电力牵引等容量较大的低速拖动系统中。

（2）交—直—交变频器

先把频率固定的交流电整流成直流电，再把直流电逆变成频率连续可调的三相交流电。在这类装置中，用不可控整流，则输入功率因数不变；用PWM逆变，则输出谐波可以减小。PWM逆变器需要全控式电力电子器件，其输出谐波减小的程度取决于PWM的开关频率，而开关频率则受器件开关时间的限制。  

交—直—交变频器频率调节范围宽，变换的环节容易实现，目前广泛采用。通用变频器一般都采用交—直—交方式。

• 按直流环节的储能方式分类

（1）电压源型变频器

在交—直—交变压变频装置中，当中间直流环节采用大电容滤波时，直流电压波形比较平直，在理想情况下是—个内阻抗为零的恒压源，输出交流电压是矩形波或阶梯波，这类变频装置叫做电压源型变频器，如图（a）所示。

（2）电流源型变频器

当交—直—交变压变频装置的中间直流环节采用大电感滤波时，直流电流波形比较平直，因而电源内阻抗很大，对负载来说基本上是一个电流源，输出交流电流是矩形波或阶梯波，这类变频装置叫做电流源型变频器，如图（b）所示。

【知识点5】变频器的基本构成

交流低压交-直-交通用变频器系统框图：

主要组成部分：

整流器：将交流电变换成直流电的电力电子装置，其输入电压为正弦波，输入电流非正弦，带有丰富的谐波。

逆变器：将直流电转换成交流电的电力电子装置，其输出电压为非正弦波，输出电流近似正弦。

滤波单元：主要由滤波电容器和（或）电抗器构成，其作用是平滑整流后的直流电压，减少电压波动，并为逆变器提供稳定的直流电源。

【知识点6】电力电子器件认知

【知识点7】PWM技术认知

【知识点8】变频器的结构和工作原理