變(bian)頻器(qi)的(de)(de)(de)技術品(pin)(pin)位(wei)的(de)(de)(de)高低是(shi)逐步(bu)發展而成型(xing)的(de)(de)(de)，隨著(zhu)使用要求的(de)(de)(de)提高及技術的(de)(de)(de)發展，器(qi)件的(de)(de)(de)品(pin)(pin)質，功(gong)能的(de)(de)(de)擴展，自動化技術的(de)(de)(de)進步(bu)而逐步(bu)前進的(de)(de)(de)。一般判(pan)斷產品(pin)(pin)的(de)(de)(de)質量有以下(xia)十個要點是(shi)首先要考慮的(de)(de)(de)。

控制方(fang)式(shi)是決定變(bian)頻器性能的首位，它取決于(yu)軟件編程技術。隨著時(shi)代的前進，技術發展，變(bian)頻器控制方(fang)式(shi)有：

(1)V／f=C屬開環控(kong)制(zhi)；

(2)SVPWM空間(jian)電壓矢量控制，屬開環控制；??

(3)矢量控制VC,屬閉環控制，有電流I，磁(ci)通(tong)φ，轉矩(ju)T，轉速n四種(zhong)(zhong)；一般(ban)內(nei)環是φ、T、I任選(xuan)一種(zhong)(zhong)，外環是n（或w）。

(4)直接轉矩控制(zhi)DTC屬閉環控制(zhi)，在n=0時可有400%Te，以上(shang)四種(zhong)常用的(de)。

2000年后國(guo)外(wai)(wai)出(chu)現(xian)無反(fan)(fan)饋裝(zhuang)置(zhi)的(de)變(bian)頻器(qi)，即不需要另外(wai)(wai)加裝(zhuang)傳感器(qi)或(huo)編(bian)碼器(qi)，利(li)用(yong)變(bian)頻器(qi)在(zai)工作時(shi)的(de)電(dian)(dian)流、電(dian)(dian)壓、磁通、轉速變(bian)化，通過檢測(ce)、解耦等器(qi)件裝(zhuang)置(zhi)，反(fan)(fan)饋到輸入(ru)端 詳見圖1、表(biao)1、表(biao)2。自問世后深受用(yong)戶(hu)歡(huan)迎(ying)和青睞，主要是方(fang)便使用(yong)，功能不亞于有速度傳感器(qi)反(fan)(fan)饋裝(zhuang)置(zhi)的(de)變(bian)頻器(qi)。目前高(gao)壓變(bian)頻器(qi)控(kong)制(zhi)方(fang)式以A、B兩種為(wei)多數。無反(fan)(fan)饋裝(zhuang)置(zhi)在(zai)試(shi)制(zhi)中(zhong)，C處于研發中(zhong)。

（1)優化PWM矢量控制

正弦脈寬調(diao)制(zhi)(zhi)SPWM具(ju)有電(dian)(dian)(dian)路簡單、線(xian)(xian)性(xing)(xing)度好的優點，但輸(shu)(shu)出(chu)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)不(bu)高(gao)，最(zui)大線(xian)(xian)性(xing)(xing)輸(shu)(shu)出(chu)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)幅值(zhi)僅為輸(shu)(shu)入電(dian)(dian)(dian)壓(ya)的/2=0.866,其(qi)(qi)實質是(shi)相(xiang)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)法。優化PWM矢量控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)模式采用雙(shuang)調(diao)制(zhi)(zhi)過程，即三角(jiao)波相(xiang)位預及調(diao)制(zhi)(zhi)信(xin)號(hao)(0～50Hz)的幅值(zhi)共(gong)同(tong)調(diao)節來控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)IGBT的開關(guan)工作狀態(tai)，方法是(shi)通過開關(guan)角(jiao)α（30°～60°)及調(diao)制(zhi)(zhi)深度α=正弦波幅值(zhi)／三角(jiao)波幅值(zhi)<0．95。特點是(shi)總諧波電(dian)(dian)(dian)流損(sun)耗(hao)小，脈動轉(zhuan)矩(ju)小。當α=0.92～0．95時(shi)，諧波損(sun)耗(hao)最(zui)小，尤其(qi)(qi)當載波頻(pin)率較(jiao)低時(shi)，能充分顯示出(chu)其(qi)(qi)優越性(xing)(xing)，表現(xian)為輸(shu)(shu)出(chu)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)提高(gao)約20％，諧波減小，但信(xin)號(hao)波調(diao)制(zhi)(zhi)深度與開關(guan)角(jiao)之間的線(xian)(xian)性(xing)(xing)度受到影(ying)響。隨著(zhu)α加大電(dian)(dian)(dian)壓(ya)受控(kong)(kong)性(xing)(xing)變(bian)小，但總諧波電(dian)(dian)(dian)流失真thd值(zhi)仍(reng)較(jiao)小，因(yin)此(ci)常被選用。< span="">

（2) PWM的調制方法控制

①同步調制

在(zai)開關頻率(lv)較低時(shi)，可以保(bao)證(zheng)輸出(chu)波(bo)形的對稱性，但在(zai)較低頻率(lv)時(shi)，載(zai)波(bo)數量顯得稀疏，從而(er)產生電(dian)流波(bo)形脈動諧波(bo)加大，因此只(zhi)適(shi)用(yong)在(zai)f>20Hz頻率(lv)段(duan)工作(zuo)，目前的V／F方式即如此。

②異步調制

這種(zhong)調制(zhi)特點是在低頻工作(zuo)時對減小諧(xie)波損耗及轉矩脈動(dong)大有改善，適用f<20hz低頻工作(zuo)段。< span="">

③隨機調制

按(an)調(diao)制(zhi)(zhi)信號的(de)周期及(ji)輸(shu)出的(de)電(dian)壓值(zhi)，能自(zi)動(dong)選擇調(diao)制(zhi)(zhi)方式與(yu)調(diao)制(zhi)(zhi)深度(du)a及(ji)開關角α，以適應(ying)工(gong)作(zuo)頻(pin)率變(bian)動(dong)幅值(zhi)較(jiao)大、負載轉(zhuan)矩(ju)或功率變(bian)動(dong)大及(ji)有沖擊性的(de)閉環系統。這種調(diao)制(zhi)(zhi)方式是從根本上(shang)解決SPWM在低(di)頻(pin)工(gong)作(zuo)段存(cun)在先天不(bu)足，即轉(zhuan)矩(ju)變(bian)小、轉(zhuan)矩(ju)脈動(dong)、諧波較(jiao)大的(de)缺點，但軟件(jian)技術(shu)上(shang)有一定難(nan)度(du)，幾乎國(guo)內(nei)外(wai)沒有這類調(diao)制(zhi)(zhi)方式的(de)產品。

（3）按電動機U型特性曲線與V／f配合方式的控制

按電(dian)(dian)動(dong)(dong)機(ji)U特(te)性(xing)(xing)曲(qu)線(xian)與V／f配合的控制方式(shi)——眾所同(tong)知(zhi)，V／f控制是靜態的調壓，即當f一定時，電(dian)(dian)壓也一定了，它沒(mei)有按電(dian)(dian)動(dong)(dong)機(ji)負(fu)載率β的大小(xiao)進行最佳控制。日本AREX公(gong)司10年(nian)前獲(huo)得(de)世(shi)界公(gong)認的超能(neng)士節(jie)(jie)能(neng)控制器(qi)，多了一個環節(jie)(jie)，可按實際的負(fu)載率β來自動(dong)(dong)搜索(通過專用(yong)集成電(dian)(dian)路)，輸出(chu)最小(xiao)的工作(zuo)電(dian)(dian)壓和最小(xiao)工作(zuo)電(dian)(dian)流(U形(xing)特(te)性(xing)(xing)曲(qu)線(xian))，因此是最節(jie)(jie)電(dian)(dian)的，比(bi)一般變(bian)頻器(qi)在相同(tong)工況條件下，能(neng)多節(jie)(jie)電(dian)(dian)8％～10％

（4）模糊控制方式

此方(fang)式按電動機參(can)數及運行狀態(tai)，通過(guo)模(mo)糊(hu)控制(zhi)方(fang)法控制(zhi)，特(te)別適用(yong)(yong)通用(yong)(yong)單片機如8031等為CPU的場(chang)合應用(yong)(yong)，模(mo)糊(hu)控制(zhi)軟件簡(jian)化不要數學模(mo)型，又可對多變(bian)量(liang)實(shi)時控制(zhi)，隨(sui)機變(bian)量(liang)能達(da)一定(ding)精度要求，在冰(bing)箱、空調、洗衣機、微波爐(lu)等家電應用(yong)(yong)較廣。當然(ran)模(mo)糊(hu)控制(zhi)也適用(yong)(yong)變(bian)頻(pin)器的控制(zhi)，如Vacon變(bian)頻(pin)器就采用(yong)(yong)模(mo)糊(hu)電流矢量(liang)控制(zhi)。

（5）自整定(電動機參數在線測量控制)

（6）最近有綠色無諧波問世

（1)智能型控制方式：

①以變(bian)頻器、電動機、負(fu)載(zai)(風(feng)機、水泵(beng)等)的三個(ge)效(xiao)率乘積(ji)最大為依據，通過模糊控制(zhi)技術后(hou)，輸入到(dao)變(bian)頻器，見結構框(kuang)圖4。

②加裝(zhuang)無(wu)源濾波(bo)器，主要消除5次(ci)、7次(ci)的逆序諧(xie)波(bo)，使(shi)變頻器的THD％指標值低(di)于諧(xie)波(bo)標準，幾乎接近為零。

③最后效果。在不同(tong)的負載率(lv)條件下，系統(tong)效率(lv)高達(da)90％以(yi)上，采用先進的濾波技術，使輸(shu)出諧波含量(liang)低于(yu)國家標準。功(gong)率(lv)因(yin)數達(da)到0．96以(yi)上，動態響(xiang)應時(shi)間不大于(yu)30ms，總之(zhi)在相同(tong)工(gong)況條件下，能(neng)夠多節(jie)省電量(liang)10％以(yi)上。

（2）雙PWM型控制方式

當今電(dian)壓型交(jiao)一(yi)(yi)直(zhi)一(yi)(yi)交(jiao)的(de)主(zhu)電(dian)路應用(yong)(yong)十分廣(guang)泛，SPWM調制(zhi)僅用(yong)(yong)在逆變器部分，而整流器是三相不(bu)可控(kong)的(de)。因輸入有(you)(you)諧(xie)(xie)波存(cun)在，cosφ也(ye)較(jiao)低，損耗較(jiao)大(da)，對電(dian)網(wang)(wang)有(you)(you)一(yi)(yi)定影響。隨(sui)著變頻器的(de)廣(guang)泛應用(yong)(yong)，對電(dian)網(wang)(wang)的(de)諧(xie)(xie)波污染問題又(you)提到議事日程，經專家研討，認為采(cai)用(yong)(yong)雙PWM控(kong)制(zhi)，即整流橋也(ye)采(cai)用(yong)(yong)可控(kong)IGBT的(de)SPWM方法是有(you)(you)效的(de)。從理論(lun)分析cosφ=1，無(wu)諧(xie)(xie)波，有(you)(you)綠色(se)變頻器的(de)美稱，并(bing)能實現回饋(kui)再生制(zhi)動。

（3)采用矩陣開關控制方式——指逆變(bian)器(qi)DC／AC變(bian)換器(qi)采用矩(ju)陣(zhen)開關(guan)方式。矩(ju)陣(zhen)變(bian)頻(pin)器(qi)具(ju)有(you)(you)cosφ可調，無中間(jian)直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)環節，輸出(chu)電(dian)(dian)壓幅(fu)值(zhi)、相(xiang)位和頻(pin)率(lv)可調等優點(dian)，具(ju)有(you)(you)良好(hao)的(de)變(bian)頻(pin)能力，輸入(ru)cosφ≈l，輸出(chu)電(dian)(dian)流(liu)(liu)波(bo)形好(hao)，諧波(bo)小，矩(ju)陣(zhen)變(bian)頻(pin)器(qi)是(shi)(shi)一種直(zhi)(zhi)接交(jiao)(jiao)一交(jiao)(jiao)變(bian)換。開關(guan)器(qi)件為(wei)全控(kong)(kong)器(qi)件SCR控(kong)(kong)制方式為(wei)斬控(kong)(kong)方式。交(jiao)(jiao)一交(jiao)(jiao)變(bian)頻(pin)器(qi)則采用移相(xiang)控(kong)(kong)制SCR實現(xian)交(jiao)(jiao)流(liu)(liu)電(dian)(dian)流(liu)(liu)與交(jiao)(jiao)流(liu)(liu)電(dian)(dian)動(dong)機之間(jian)功(gong)率(lv)直(zhi)(zhi)接變(bian)換，可實現(xian)能量雙向(xiang)流(liu)(liu)動(dong)。變(bian)頻(pin)效率(lv)高(gao)，但存在輸出(chu)工作頻(pin)率(lv)低的(de)缺(que)點(dian)，它與雙PWM性能類似。日本富士2010年已有(you)(you)產品可供，用于高(gao)速(su)電(dian)(dian)梯為(wei)主MXT型(xing)，屬PG矢量控(kong)(kong)制，精度(du)模擬量輸入(ru)在最高(gao)速(su)時±0.1%，數字量輸入(ru)±0.005.監測PG是(shi)(shi)脈沖編碼器(qi)有(you)(you)轉矩(ju)／速(su)度(du)指令、自整(zheng)定功(gong)能、距(ju)離推(tui)測。THD<5%、cosφ>0.99損耗降1/3，原有(you)(you)的(de)電(dian)(dian)介大電(dian)(dian)容、交(jiao)(jiao)流(liu)(liu)電(dian)(dian)抗器(qi)、濾波(bo)器(qi)都(dou)不要。

（4)采用軟開關控制方式——指逆變(bian)器(qi)DC／AC變(bian)換器(qi)以接(jie)通在電壓U=0，斷(duan)開(kai)在電流I=0的狀態下進行。這樣IGBT功率損耗最小，理想值為零，結溫(wen)最低，大(da)大(da)減(jian)少(shao)工(gong)作過程(cheng)的發熱(re)量(liang)，使(shi)散熱(re)器(qi)及風量(liang)減(jian)少(shao)到最小程(cheng)度，使(shi)容量(liang)可大(da)大(da)提高。

即逆變(bian)器(qi)DC／AC變(bian)換使用器(qi)件，它是變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)(de)重要(yao)的(de)(de)組成部分，其模塊的(de)(de)質(zhi)量對變(bian)頻(pin)器(qi)至關(guan)重要(yao)，其器(qi)件的(de)(de)價(jia)值要(yao)占變(bian)頻(pin)器(qi)總價(jia)值的(de)(de)50％左右，所以值得引起(qi)制造廠及用戶(hu)的(de)(de)關(guan)注，是理(li)所當(dang)然的(de)(de)。目前(qian)低壓或高壓變(bian)頻(pin)器(qi)常用功率(lv)模塊有IGBT、IGBT一HV、IGCT、SGCT、IEGT、SiC等。在(zai)這個問題(ti)上要(yao)注意(yi)如下：

（1)模塊的封(feng)裝型式有單個(中，大功率)或IPM、PIM組合方式。

（2)使(shi)用(yong)的(de)(de)安(an)(an)全(quan)系數(shu)，電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)3～5倍的(de)(de)額定(ding)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)，電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)3～5倍的(de)(de)額定(ding)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)，這(zhe)樣(yang)靜(jing)(jing)態(tai)工(gong)(gong)作(zuo)時(shi)(shi)(shi)器(qi)件負擔(dan)小，動態(tai)工(gong)(gong)作(zuo)時(shi)(shi)(shi)亦有足夠的(de)(de)裕量，確保(bao)使(shi)用(yong)具有較(jiao)大(da)的(de)(de)安(an)(an)全(quan)可(ke)靠性(xing)，這(zhe)點在國(guo)外的(de)(de)產品中是這(zhe)樣(yang)的(de)(de)，所以主電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)的(de)(de)功率(lv)模塊，損壞率(lv)幾乎為零，然而國(guo)內的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)只有2～3倍額定(ding)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)，電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)2～3倍額定(ding)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)。這(zhe)時(shi)(shi)(shi)靜(jing)(jing)態(tai)工(gong)(gong)作(zuo)時(shi)(shi)(shi)亦沒事(shi)，但動態(tai)工(gong)(gong)作(zuo)時(shi)(shi)(shi)，往往因安(an)(an)全(quan)系數(shu)偏小，造成器(qi)件損壞可(ke)能性(xing)就(jiu)高了(le)，約為2～3％，特(te)別是高壓(ya)(ya)變(bian)頻器(qi)，電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)高3kV、6kV、10kV電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)亦較(jiao)大(da)，而IGBT采取串(chuan)、并聯連接(jie)方(fang)式(shi)，這(zhe)時(shi)(shi)(shi)必須關(guan)心(xin)靜(jing)(jing)態(tai)均壓(ya)(ya)及動態(tai)均壓(ya)(ya)的(de)(de)方(fang)式(shi)，使(shi)用(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)、電(dian)(dian)(dian)(dian)容器(qi)的(de)(de)耐壓(ya)(ya)、電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)、功率(lv)值安(an)(an)全(quan)系數(shu)過(guo)小了(le)，不但引(yin)起保(bao)護(hu)電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)器(qi)件的(de)(de)損壞，在國(guo)內IGBT多(duo)數(shu)只是封裝，尤其(qi)高電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)、大(da)功率(lv)的(de)(de)器(qi)件，多(duo)數(shu)是國(guo)外引(yin)進的(de)(de)。

整流模塊(kuai)即AC／DC整流用，雖然較簡單，但亦存在(zai)上述(shu)應該的注意點。

微處理器或稱CPU

微(wei)處理器或稱CPU是(shi)(shi)變(bian)頻器的核心(xin)器件，其重(zhong)要性(xing)不喻可知，好(hao)(hao)比是(shi)(shi)人體的大腦和心(xin)臟(zang)至關重(zhong)要。過去國產(chan)變(bian)頻器多數(shu)選用美國Intel公司16位的87C196MC為主，另有日本日立HD6433037F、MB90F462、MB6475328F10東(dong)芝的等。德國相(xiang)對較少些。近(jin)幾年一般(ban)不用專用IC芯片(pian)，ASIC而改用信號微(wei)處理器，一則貨源多，二則價位低(di)，三(san)則性(xing)能更好(hao)(hao)，四(si)則是(shi)(shi)32位的其抗干擾能力更強，傳輸速度更快(kuai)，實(shi)時性(xing)好(hao)(hao)，信息量(liang)更大，這也是(shi)(shi)評判變(bian)頻器質(zhi)量(liang)的重(zhong)要指標之一。