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。
相比較國外變頻器的發展狀況,我國的變頻器應用起步較晚,直到20世紀90年代末期才得到較為廣泛的推廣。國內變頻技術發展狀況,可以概括為:變頻器的整體技術相對落后,和國外在變頻調速研宄上取得的先進成果比,存在著較大的差距;變頻器使用的核心部件技術空白,目前來說,變頻器的生產中需要的關鍵功率器件,在國內幾乎沒有廠家可以生產,導致我們核心技術受制于國外,必須依靠進口;主要產品集中在低壓產品和中低端市場。由于產品可靠性和工藝水平不高,目前國內變頻器產品主要面向低壓和對性能要求一般的市場,高性能、大功率市場主要被國外大公司占領。
步入21世紀后,國產變頻器逐步崛起,現已逐漸搶占高端市場。上海和深圳成為國產變頻器發展的前沿陣地。
變頻器還可以廣泛應用于傳送、起重、擠壓和機床等各種機械設備控制領域,它可以提高工藝水平和產品質量,減少設備的沖擊和噪聲,延長設備的使用壽命。采用變頻調速控制后,使機械系統簡化,操作和控制更加方便,有的甚至可以改變原有的工藝規范,從而提高了整個設備的功能。例如,紡織和許多行業用的定型機,機內溫度是靠改變送入熱風的多少來調節的。輸送熱風通常用的是循環風機,由于風機速度不變,送入熱風的多少只有用風門來調節。如果風門調節失靈或調節不當就會造成定型機失控,從而影響成品質量。循環風機高速啟動,傳動帶與軸承之間磨損非常厲害,使傳動帶變成了一種易耗品。在采用變頻調速后,溫度調節可以通過變頻器自動調節風機的速度來實現,解決了產品質量問題。此外,變頻器能夠很方便地實現風機在低頻低速下啟動并減少了傳動帶與軸承之間的磨損,還可以延長設備的使用壽命,同時可以節能40%。
按直流電源的性質分類
在交-直-交型變頻器中,按主電路電源變換成直流電源的過程中,直流電源的性質分為電壓型變頻器和電流型變頻器。
變頻器常見的頻率給定方式主要有:操作器鍵盤給定、接點信號給定、模擬信號給定、脈沖信號給定和通訊方式給定等。這些頻率給定方式各有優缺點,必須按照實際的需要進行選擇設置,同時也可以根據功能需要選擇不同頻率給定方式進行疊加和切換。

