用什么型号的单片机能做变频器？变频器的工作原理是什么？用在什么场合？已解答。

jianhong_wu

沐风-合肥：
最近两天终于把变频器调通了,今晚和大家聊聊变频器。

n =60 f（1-s）/p，（式中n、f、s、p分别表示转速、输入频率、电机转差率、电机磁极对数）

从式中能知道改变电机转速只能从电源频率,转差率和电机极对数来想办法.因电机极对数不好改变,牵涉到电机内部结构,所以现在的变频器大部分都是从改变频率来制造的。

我调试的这台变频器就是基于V/F模式控制的。


★MAFD-西安：
控制的是什么电机呢？

沐风-合肥：
同步电机和异步电机均可,控制程序略有差别。

老赵-西安：
V/F变换用啥芯片还是用单片机实现？

沐风-合肥：
是的,就是用单片机控制的。


如上图，主控芯片用得这款单片机。
我这款是交-直-交变频。

老赵-西安：
那是单片机先AD采集电压再用定时器产生对应频率吗？

沐风-合肥：
变频器先把交流380伏电通过整流模块整成直流电,直流电储存在大电容中,再通过IGBT逆变成频率和电压都可变的交流电完成变频。
单片机就是通过控制IGBT栅极让其什么时候导通,每次导通哪几只管子,通过关断和导通的时间不同完成调频和调电压。一只IGBT模块,里面集成了6只晶闸管。

★MAFD-西安：
也是三相是吗？

沐风-合肥：
对,我这款是三相变频,单相的好像也有吧,但没研究过,基本都是用三相的。

★MAFD-西安：
有没有对电机测速，或者说有没有反馈？变频器输出频率低，没有开关电源那么高的频率。

沐风-合肥：
那个是反馈,通常成编码器,其实就是用来对电机测速的,工业用的一般都不需要编码器,只有在精确控制上才用。

★MAFD-西安：
那就是说是单向控制，没有反馈？


沐风-合肥：
对 ,就是能根据电机需要随时改变电源频率,而且还能调整相应电压配合。

★MAFD-西安：
电压也会变吗？这个一定要闭环？

沐风-合肥：
V/F就是调频的时候,根据电机需要改变电压模式。这里大家要明白一点的是电机调频有两种：
普通市电大家都知道中国是50HZ的,所以调频有调小和调大之分。电梯和数控机床上需要精确控制会用到反馈,那就特别精确了,基本调多大速度就多大速度,一圈都不差。
先说频率调小的这一种：调速当中最重要的是要保证电机转矩,如果你速度降下来了但电机没力量,拉不动那就失去调速意义了。

★MAFD-西安：
再问个问题 变频器在电机启动初期 对频率提高的速度有没有什么要求？

沐风-合肥：
没有要求,根据客户需要设置下就行了。
我上午设置600转每分钟,上电后运行就是600转,一点都不差,所以说我们这款控制还是很牛的,嘿嘿。

曹健-江苏：
哪些地方要用到变频器？

沐风-合肥：
几乎有电机的地方就会用到变频器。
你想,电机如果你不加变频器,一般出厂电机通上三相电每分钟转多少圈都确定了了,都2000转左右,工业要不了这么快,只能加变速箱了,但有了变频器就不一样了,假如你要600转他直接就输出600转,那不就是省电了吗,节能是最重要的。
变速箱是机械减速,其实电机主转子还是2000多每分钟,浪费电能。而且变频器能监控电机电流,有温度保护,过载保护,防卡死保护等。
变频器的电路板层数：主控电路6层PCB板，电源电路4层。

★MAFD-西安：
以前没有变频器的时候 启动瞬间电流很大，调速只能靠机械。现在电机控制也都是数字化了。

放手-河北：
变频器是怎么调的电压呢？整流器用的可控硅吗？

沐风-合肥：
通过IGBT调的,直流电压想怎 么调就怎 么调,调好后再逆变成交流电就行了。

放手-河北：
IGBT不是变频用的吗？

沐风-合肥：
既变频也可以变压的。

★MAFD-西安：
不同功率的变频器是不是主要差别在IGBT上？

沐风-合肥：
主要差别在整流模块和IGBT模块,还有电源电路板上，大电流电源板上走线面积很大,小电流的就小点,还有储能电容也按等级选择。否则在低频情况下你还输出额定电压那电机发热就太严重了,过一会就烧了。


★MAFD-西安：
低频的时候是如何控制电压的？

沐风-合肥：
低频运行时候电压也跟着降低,控制要求就是要保证恒转矩,即U/F=常数。
高频运行时候保证恒功率,因为高频运行时候电压不能再升高了,电压最高只能是等于额定电压,所以保证恒功率就可以了。

★MAFD-西安：
如何保证低频的时候电压也低呢？通过什么方式控制电压？如果只是开关 那电压怎么会变？那需要很快的频率?

放手-河北：
调整占空比吗？怎么控制直流电压？

沐风-合肥：
IGBT控制电压啊。交-直-交变频,控制电压是控制直流电压后再让IGBT开关就行了嘛。现在有一个在左边,中间一个开关,你把电压调到20伏,开关闭合,过去的不就是20伏,道理就和这个差不多,频率是开关的速度.


放手-河北：
变频好理解，如果整流用的可控硅也好理解，但是用整流桥就理解不了了.

沐风-合肥：

如上图。

放手-河北：
可控整流，明白了。

沐风-合肥：
看GU和EU就明白了。

★MAFD-西安：
可控整流就可以控制电压？具体电压是怎么控制呢？


沐风-合肥：
那个可控不是控制电压的。那个是控制预充电的。就是刚上电的时候电容会充电储能,这时候只让整流二极管工作,可控硅截止,等电容充到预定电能时候再让可控硅导通。
如果是普通整流桥的话那要加个接触器,接触器常开点短接在充电电阻上,电容充电的时候接触器不吸合,电容充好电后接触器吸合短接充电电阻,让充电电阻退出运行。
上面的图中可控整流,那个可控只是当个开关用,就是等电容充好电后开,电容充电时候关。

放手-河北：
调整导通角就可以调整输出电压了。

★MAFD-西安：
说到导通角我知道怎么回事了。

沐风-合肥：
对啊,导通角不就是一个门吗,开大开小就这么理解就好了。单片机就是控制这个门什么时候开,开关速度,开关大小的,哈哈、