- 如何使用变频驱动器 (VFD)。
- 查看与变频器50个术语的相关定义。
- 学习各种电机和驱动电气、输出、电源等工程词汇。
变频器的设置可能很多，让人感觉很复杂。变频器设计、使用、实施和维护知道相关术语的定义，使各位更容易掌握变频驱动器。
下面是查阅了许多变频器手册和技术文章找到许多令人困惑的50个术语定义。了解这50个最重要的术语，会使变频器的应用更容易。
什么是变频器整流器/转换器？1. 整流器/转换器——变频器主电源中的三个主要部分之一，在功率方面是第一部分。输入的交流电通过转换器部分，被整流为直流电压。转换器部分由二极管、可控硅整流器(SCR)组成或者连接全波桥的绝缘栅双极晶体管 (IGBT) 组成。
变频器的主电源是电路的三个主要部分之一，在功率流方面是第一部分
什么是变频器直流总线？2. DC 总线——变频器主电源中的第二个主要部分，主要由电容器组成，用于平滑储存由转换器整流的电流。直流母线也可能包含预充电电路（见下文#19)和链路扼流圈(见下文)#15）。
变频器主电源中的第二个主要部分，主要由电容器组成，用于平滑储存由转换器整流的电流
什么是变频器逆变器？3. 逆变器——变频器主电源中的第三部分也是最后一部分。逆变器部分由 IGBT 组成，它们使用脉冲直流总线电压或脉冲宽度调制（PWM 见下文 #5）产生正弦输出电流。变频器本身有时被称为逆变器，因为逆变器部分的存在是 VFD 和直流驱动器之间的主要区别。
变频器主电源中的第三部分也是最后一部分
变频器主电源电路的三个主要部分
什么是变频器中的 IGBT？4.隔离栅双极晶体管 (IGBT) – 电子驱动非常快的半导体开关。通过在 IGBT 的栅极和发射极之间施加一个小的正电压，允许电流从集电极点流向发射极点。变频器中的 IGBT 开关速率范围为 2 至 15 kHz。（见下面的载波频率#6）。
什么是变频器 PWM？5. 脉宽调制 (PWM) –是一种变频器控制方案，其中使用一组六个电源开关（通常是 IGBT）使用恒定直流电压重建伪交流电压波形。改变固定幅度脉冲的宽度可以控制有效电压。这种脉宽调制方案之所以有效，是因为电机是一个大型电感器，不允许电流像电压一样产生脉冲。正确排序后，PWM 以近乎完美的正弦波形输出电机电流。
什么是变频器 载波频率？6. 载波频率——在基于 PWM 的变频器中，输出晶体管被选通或打开的速率，通常为 2 到 15 kHz。较高的值会产生更好的电流波形，但会产生更多的损耗。
载波频率
变频器中常见的总线是什么？7. 共用母线 - 一种连接独立变频器的直流母线部分的方法，或从一个共同的直流源操作多个独立的变频器部分。这种方法的优点是，可以使电机运行排序可用于平衡电机驱动和再生，因此很少或没有必要进行动态制动。
什么是变频器动态制动？8. 动态制动——在变频器中，这是指通过晶体管将电阻器连接到直流总线。仅当直流总线电压超过预定水平时，晶体管才会闭合并将电源分流到电阻器，这通常发生在负载快速减速时。
什么是变频器接地？9. 接地——接地也被称为，是输入交流电源的参考点。如果电源导体意外接地，交流电源保护电路将立即将交流电源与接触点电气隔离。为了创建接地点，通常将杆插入地面，所有接地电路都连接到接地点。变频器机箱连接回接地时，会创建安全的传导路径，防止导体意外短路到外壳的金属部分。
什么是变频器中的 kVA？10. kVA——基于输出电压和电流变频器的有效功率。
(三相输出，kVA = 电压× 电流 × √3。）输出 VA输出功率乘以负载功率因数，得出输出功率。在确定和 VFD在使用组件(如变压器和保险丝)的功率时，了解额定输入 kVA 很有用。
变频器中的 kW/hp 是多少？11. kW/hp – 电机的功率测量值，包括 kW = hp 0.746.由于感应电机电流的无功分量，电机的功率能力不仅仅是伏特 × 安培，而是hp。
什么是与变频器相关的漏电流？12. 泄漏电流——由 PWM 脉冲与电机电缆和接地导体之间以及电机定子和转子之间的寄生电容相互作用产生的共模电压随时间的导数 (dv/dt)。以这种方式产生的漏电流会在接地电路上发现，并且可能会给连接到同一接地的敏感设备带来问题。
什么是电机的漏感？13. 漏感——电机电感特性的一部分；与通量或电压损失同义。电压损失是由于电机导体上的电压下降造成的，但不会产生连接定子和转子的磁通。漏感的一个典型例子是发生在铁芯外部的定子绕组的每一匝产生的磁通量。这是由定子磁极产生的，与转子无关。较高的工作电流和频率会放大漏电感的影响。
什么是线路电抗器？14.线路电抗器– 由绕在磁芯周围的导体组成的装置。当电流流过线圈时，磁芯中会建立磁场。电流幅度或方向的任何变化都会与核心中现有的磁场相反，直到达到平衡。线路电抗器可减少变频器转换器部分汲取的电流的不连续性。减少这种不连续性或电流消耗失真会减少 变频器产生的谐波电流。由于线路电抗器安装在变频器的前面，它还有助于保护驱动器免受大多数电压瞬变的影响，方法是使电压下降与流过它的电流成比例的量。电抗器和电感器通常可以互换使用，并且指的是同一设备，尽管电抗和电感不是可互换的术语。
由绕在磁芯周围的导体组成的装置。当电流流过线圈时，磁芯中会建立磁场
什么是链路扼流圈？15. 链路扼流圈——在变频器中的直流母线电容器之前放置一个电抗器。链路电抗器以与线路电抗器相同的方式减少变频器产生的谐波（由于其失真的输入电流消耗），但它提供的电压瞬变保护较少。与线路电抗器不同，直流链路扼流圈没有与电流相关的电压降。
什么是变频器恒转矩和变转矩负载？16、恒转矩和变转矩负载：
- 恒转矩：不随速度自然变化的转矩要求，有时需要间歇性过载
- 可变扭矩：随速度自然增加的扭矩要求（例如风扇或泵），不需要间歇性过载。
17. 矩阵转换器– 一种交流到交流变频器，它没有整流器/转换器或直流总线部分来将交流转换为直流到交流，与大多数市售驱动器一样。根据目标输出电压和频率控制九个双向开关。优点包括在小尺寸内进行四象限操作、低输入电流谐波失真以及较低的共模电压和共模电流。然而，矩阵驱动器的输出电压被限制为输入电压的大约 90%。
什么是电机磁极？18. 电机磁极——在感应电机中，定子用于在电机内部产生磁场，使转子磁化并导致轴旋转。线圈缠绕在对称的铁芯上，依次排列在定子的内径周围。
当电流通过线圈时会产生电磁体。在单相电机中，这些电磁铁中的每一个都与另一个位于 180° 外且极性相反的电磁铁相匹配，从而产生磁场。
在三相交流电动机中，这些电磁铁中的三个构成电动机磁极。电机中的极数是用于确定电机每马力扭矩和每赫兹转速的因素之一。
电机中的极数是用于确定电机每马力扭矩和每赫兹转速的因素之一,2 极电机.
电机中的极数是用于确定电机每马力扭矩和每赫兹转速的因素之一,4 极电机.
什么是变频器中的预充电电路？19. 预充电电路——当线路电源首次应用于变频器时，直流母线电容器处于未充电状态，其行为很像短路。
这种短路状态引起的大浪涌电流会损坏电容器和其他变频器主电路元件。预充电电路在电容器开始充电时限制浪涌电流。一旦电容器充电到目标电压，接触器就会绕过预充电电路。
什么是变频器反射波？20. 反射波——所有基于 PWM 的变频器都会产生具有短时间上升和下降时间的输出电压脉冲。这些高 dv/dt 脉冲与电缆电感和电容相互作用，并在电机端子处产生输入电压脉冲的反射。
如果电机与驱动器之间的距离超过允许距离，反射波可使电机端子处电压的线线峰值接近直流母线电压的两倍。这种高电压可能超过电机绝缘的额定电压。
再生如何影响变频器性能？21. 再生——只要转子的旋转速度快于定子磁场，电动机就可以变成发电机并将电力送回主线路。在这种情况下，负载被称为再生。每当变频器试图使电机减速或负载对电机进行大修时，都可能发生这种情况。在这种状态下，电机的反向电磁场大于所施加的电压，这会导致母线电压升高和可能的变频器故障。
为了避免再生期间的变频器故障，使用了某种形式的功耗，例如动态制动或线路再生。
什么是变频器输出饱和度？22. 饱和- 在变频器中，饱和是指施加到电机上的电压超过产生正弦磁场密度所需的电压的状态。在饱和状态下增加电压不会产生额外的机械扭矩，但会由于电流增加而增加电机发热。
什么是单相电源？23. 单相电源——典型的 220 VAC 单相电气系统使用两根火线和一根中性线来传输电力。这种系统主要用于不需要三相电力的住宅，或者三相电力传输成本太高的偏远地区。
什么是三相电源？24. 三相电源——主要用于商业和工业设施，三相电气系统使用中性线或地线，以及三根火线，每根传输一相交流电。
每个相位是一个正弦波偏移 120 电度，或周期的三分之一。每个相位在不同的时间达到峰值，使提供的总功率呈现出连续直流电源的外观。
什么是变频器中的漏极和源极？25. 漏极和源极 - 与流经变频器和其他组件的数字输入和输出的电流有关。在灌电流电路中，电流从电源流经负载，流向开关，然后流向地。NPN 晶体管通常与漏极电路相关联。
在源极电路中，电流以相反方向流动。PNP 晶体管通常与源极电路相关联。
什么是电机滑差？26. 滑差——电机旋转磁场（由定子产生）与电机轴旋转之间的速度差。滑差是感应电动机产生扭矩所必需的。
什么是变频器中的 12 脉冲整流？27. 12 脉冲整流——用于减少输入电流总谐波失真 (THD)。电压失真也减少了，因为电流失真会导致电压失真。12 脉冲整流需要一个双二极管电桥输入（每个 6 个脉冲）和一个多相变压器。后者通过其中一个六脉冲输入二极管电桥将电压波形偏移 30°。这种偏移会导致五次和七次谐波被消除；这些占 THD 的 75% 左右，因此在额定工作点输入电流 THD 降低到额定电流的 10% 左右。
什么是变频器中的 18 脉冲整流？28. 18 脉冲整流——用于减小输入电流 THD。电压畸变也减少了，因为电流畸变导致电压畸变。18 脉冲整流需要一个三二极管电桥输入（每个六个脉冲）和一个多相变压器。变压器通过每个六脉冲输入二极管电桥将电压波形偏移 20°。这种偏移会导致五、七、十一和十三谐波被消除。这四种谐波约占总谐波失真的 90%，因此在额定工作点输入电流总谐波失真降低到额定电流的 5% 左右。
什么是变频器控制面板？29. 控制面板- 控制板是印刷电路板 (PCB)，它是用于连接外部设备和操作员界面组件与变频器之间的主要接口组件。
作为变频器的大脑，PCB 接受现实世界的命令，例如“运行”或“加速”并执行目标功能。控制 PCB 通常通过栅极驱动板连接到 VFD 的主电路。
什么是 VFD 栅极驱动板？30. 栅极驱动板——包含操作（选通）变频器 输出晶体管所需的电路的 PCB。栅极驱动板还可以监控主电路温度、电流和电压。通常，较小的 VFD 没有单独的栅极驱动器，而是将栅极与逻辑电源结合起来形成一个电源板。
什么是变频器IPM？31.智能功率模块（IPM） ——用于一些变频器的输出部分。IPM 包括 IGBT、栅极电路、热传感器和自保护器件。与 IPM 组件单独布置在外部 PCB 上相比，IPM更容易包含在变频器 封装中并且占用的空间更少。
什么是变频器复制键盘？32. 复制键盘——一种变频器变频器键盘，可以将编程存储到键盘本身的非易失性 RAM 中。这些存储的参数通常可以加载到需要相同编程的另外一个变频器中。
什么是交流永磁电机？33. 交流永磁电机——永磁 (PM) 电机是一种同步交流电机。两种主要的交流永磁电机子类型包括表面贴装和内部。与普通感应电机不同，在永磁电机正常运行期间，定子和转子之间不会发生滑差。
转子中也没有 I²R 损耗，这使 PM 电机的效率等级高于感应电机。这些节能和更小的功率使得 PM 电机成为感应电机的有用替代品，尽管并非所有变频器都可以操作 PM 电机。[注：I²R，铜损，是W=(IR)I或I2R，它结合了欧姆定律，V=IR和幂律，W=VI。V=伏。R =以欧姆为单位的电阻。I = 电流，以安培为单位。]
什么是变频器双接触器旁路？34. 双接触器旁路——允许电机跨线路或通过变频器运行的附件。一个接触器安装在进线和电机之间，另一个安装在变频器输出和电机之间。
两个接触器旁路允许电机直接从进线运行，绕过变频器；它可用于在变频器故障的情况下直接从进线以恒定速度运行电机。
双接触器旁路是一种附件，允许电动机跨线路或通过变频器运行。
什么是变频器三接触器旁路？35. 三接触器旁路- 一种变频器附件，允许电机跨线路或通过变频器运行。进线与变频器输入之间安装一个接触器；另一个（旁路）接触器安装在进线和电机之间。
第三个安装在变频器输出和电机之间。
三接触器旁路允许电机直接从进线运行，绕过变频器。这允许在电机进线运行时对变频器进行维修，并且它还可以用于以比在电路中使用 VFD 更高的效率以恒定的速度运行电机。
三接触器旁路允许电机直接从进线运行，绕过 VFD
什么是变频器V/F 模式？36. V/F 模式——也称为伏/赫兹模式，这是一种通过变频器控制交流感应电机的简单方法。根据基本电压和电机基本频率额定值建立一个比率。该比率产生变频器遵循的线性模式以产生额定电机扭矩。电压与频率的比率是机器中的通量水平，这反过来又决定了机器在给定操作点产生的扭矩量。
伏/赫兹 (V/F) 模式是一种通过 VFD 控制交流感应电机的简单方法。
什么是变频器开环矢量法？37. 开环矢量——一种复杂但有效的电机控制方法，它允许变频器实现直流驱动控制的最佳特性（在很宽的速度范围内进行精确的转矩控制），而无需维护电刷和直流电机的高昂初始成本。为了获得最佳性能，必须知道或准确估计电机转子的位置或偏转。
开环矢量控制中缺乏实际的轴位置反馈，需要通过其他方式计算转子位置。然而，与闭环矢量操作相比，消除反馈设备、变频器 输入和相关布线所节省的成本抵消了电机性能的轻微损失。
什么是变频器闭环矢量？38. 闭环矢量——一种复杂但高效的电机控制方法，允许变频器实现直流驱动控制优势，而不受直流电机的物理限制。
编码器或旋转变压器等反馈设备提供必要的电机滑差信息，以闭合变频器输出频率和实际电机轴速之间的环路。
变频器如何使用 PID？39. PID——比例、积分和微分 (PID) 控制算法在整个工业控制中广泛使用。当通过添加反馈（来自如气流、压力或液位等变量）创建过程回路并将其发送到变频器时，可以通过 PID 回路控制对变量进行调节。
变频器的 PID 算法使用数学特性来确定对系统设定点与其通过反馈测量的实际状态之间的变化的反应。
什么是变频器自动调节？40. 自动调节——变频器测试连接和空载电机以确定最佳调节参数的过程。
SCCR 与变频器有何关系？41. 短路电流额定值 (SCCR) – 设备在短路事件期间可以承受的最大电流，而不会失去其外部完整性。设备或设备组合的 SCCR 应大于其输入端可能出现的可用故障电流。
AIC 对变频器意味着什么？42. 安培分断电流 (AIC) – 额定电压下的对称电流量，保护变频器的过电流保护装置可以通过打开安全停止。
允通电流如何影响变频器？43. 允通电流——过电流保护装置 (OCPD) 通常会打开并允许有限的电流流过，该电流低于最大故障电流。OCPD 允许流过的电流量称为“允许通过”电流。因此，OCPD 将下游可用的故障电流量降低到其允通电流额定值。故障电流必须在 OCPD 设备的范围内。
过流保护装置 (OCPD) 将下游可用的故障电流量降低到其允通电流额定值
什么是变频器现场总线通信？44. 现场总线——一种可用于自动化的通信网络，由用于传输消息的物理手段以及消息的结构方式定义。这些网络本质上是串行的。现场总线网络的物理实现可以包括 RS-485 或以太网。尽管某些现场总线协议需要选件板，但许多变频器具有内置现场总线连接。
什么是变频器RS-485 通信？45. RS-485 – 串行网络标准，定义了在工业环境中发送和接收消息的电气和物理特性。RS-485 的主要特点之一是它是一种多点连接方案，允许许多设备仅使用两根或四根线和一个屏蔽进行长距离通信。
什么是变频器以太网通信？46. 以太网——定义网络设备或节点的硬件和消息传输规范。它由物理层（电缆、RJ45 连接器）和数据链路层（即定义消息如何从一个设备移动到另一个设备）的 OSI 模型的前两层组成。
什么是变频器通信协议？47. 协议– 一组规则，定义如何创建用于现场总线网络的消息传递。这些规则将详细说明如何构建和交付设备之间的通信。如果不使用网关设备，不同的协议通常不能在单个网络中混合使用。协议通常是“现场总线协议”的软件规范部分。协议的示例包括 EtherNet/IP、DeviceNet、Profibus、Profinet、Modbus RTU 和 Modbus TCP/IP 等。
什么是变频器 运行源？48. 运行源- 每个变频器都需要配置启动电机的命令来自何处。通常，启动命令由本地（如键盘）和远程（如网络命令）来源。通常可以通过键盘选择哪个源（本地或远程）。警告：通常一次只能激活一个运行源，其他所有源将被忽略。
什么是变频器参考源？49. 参考源——指定变频器速度命令的来源。它也被称为频率参考，因为大多数变频器默认使用以赫兹为单位的频率作为默认速度命令单位。有时，但并非总是如此，参考源将来自与运行源相同的源。
什么是变频器三电平输出？50. 三电平输出——修改后的输出 PWM 模式，它使用额外的 IGBT、中性点钳位和自定义开关模式来实现三个可能的输出电压电平（E/2、0、-E/2，E/2 是直流母线电压）。变频器的三电平输出自然会降低共模电压和噪声，并显着降低导致电机轴承过早失效的轴承电流。
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