二、变频器的种类
    随着电气设备技术的发展，变预器和逆变器都是采用现代电子控制技术或智能控制，使它们在多种电动机的控制上得到广泛应用，变频器有多种结构模型和多种应用场合，可以用以下方法分类，使读者对变报器有一个较完整的了解。
    1．按主要功率电路分类
   （1）电压型变频器电压型变频器又称为电压源逆变器，其主要功率电路结构模型如图31所示，最简单的电压型变频器由可控整流器和电压型逆变器组成，用晶闸管整流器调压，逆变器调频，电源电流经过整流器整流为直流电，经平滑大电容滤波，使得中间直流电源近似恒压源和低阻抗，经过逆变器输出的交流电压，具有电压源性质，不受负载性质的影响，适合于多电动机的驱动，但调速动态响应较慢，由于反馈能量传送到中间直流电环节并联的电容中，会导致直流电压上升，为防止换流器件被损坏，需要在功率电路配置专门的放电电路。

    电压型变频器的三相逆变电路是由六个具有单向导电性的功率半导体电子开关所组成，每个电子开关上反并联一个续流二极管，六个电子开关每隔60°电角度触发导通1次。
   （2）电流型变频器电流型变频器又称为电流源逆变器，其结构模型如图32所示，最简单的电流型变频器由晶闸管量流器和电流逆变器组成，用晶用管整流器调压，逆变器调频，电源电流经过整流器整流为直流电，利用串联在回路中的大容量电感起限流作用，使得中间直流电波平滑输出，逆变器向负载输出的交流电流为不受负载形响的矩形波，具有电流源性质，电流型变频器调速动态响应快，可以实现正、反转动并便于反馈制动。

    在电动机制动时，可以通过中间直流电环节的电压反向的方式便整流电路变为逆变电路，路，将负载反馈的能量回馈给电源，而且在负载短路时比较容易处理，更适合于混合动力汽车应用。电流型变频器的三相逆变电路仍然是由六个具有单向导电性的功率半导体电子开关所组成，但在每个电子开关上没有反并联续流二极管。
    2. 按开关方式分类
    变频器按开关方式分类，是指按变频器中的逆变器开关方式分类，一般分为以下几种。
   （1）PAM（Pulse Amplitude Modulation）控制  PAM称为脉冲振幅调制，是指在变频器整流电路中对输出电压（电流）的幅值进行控制，以及在变频器逆变电路中对输出的频率进行控制的控制方式，PAM控制时在逆变器换流器件的开关频率（载波频率）为变频器的输出频率，是一种同步调速方式。
    PAM控制载波频率比较低，在用PAM控制进行调速驱动时，电动机的运转效率高，噪声较低。但PAM控制必须对整流电路和逆变器电路同时进行，控制电路比较复杂，另外在电动机低速运转时波比较大，其基本电路如图33所示。

（2）PWM（Pulse Width Modulation）控制  PWM称为脉冲宽度调制，是在变频器的逆变电路中，同时对输出电压（电流）的幅值和频率进行控制的控制方式。在PWM控制时，比较高的频率对逆变电路的半导体开关元器件进行通断控制，通过改变输出脉冲的宽度来实现控制电压（电流）的目的。PWM控制时变频器输出的频率不等于逆变电路换流器件的开关频率，属于异步调速方式。
    PWM控制方式可以减少高次谐波带来的各种不良影响，转矩波动小，控制电路简单，成本也较低。但当载波频率不合适时，电动机在运转时会产生较大的运转噪声，在系统中增加一个调整变频器载波频率的系统，即可降低电动机在运转时的运转噪声。
    通常采用正弦波PWM的控制，通过改变PWM输出的脉冲宽度，使电压的平均值近似于正弦波，可以使异步电动机在进行调速运转时能够更加平稳。电压型PWM控制基本电路如图34所示。

   （3）高载频PWM控制  高载频PWM称为高载脉冲宽度调制，是PWM控制方式的改进，在高载频PWM控制方式中，将载频的频率提高到超过人耳可以分辨的频率（10~20kHz），从而降低电动机运转噪声，由于高载频PWM要求逆变器的换流器件的开关速度很快，因此只能采用IGBT和MOSFET等有较大容量的半导体元器件，但变频器的容量还是受到限制，高载频PWM控制时变频器输出的频率不等于逆变电路换流器件的开关频率，是属于异步调速方式，高载频PWM控制适用于低噪声型变频器。
    3. 按工作原理分类
（1）V/f变频器  V/f（幅/频比）变频器在工作时对变频器的电压幅度和频率同时进行控制，使V/f保持一定，来获得电动机所需要的转矩。V/f控制方式是一种比较简单的控制方式，多用于对精度要求不太高的通用变频器中，控制电路的成本也比较低。
（2）转差率控制变频器  转差率控制变频器是V/f变频器的改进，转差率控制变频器控制系统中，利用装在电动机上的速度传感器的速度闭环控制和变频器电脉冲控制电动机的实际转速。变频器的输出频率则是由电动机的实际转速与所需要转差频率而被自动设定的，从而达到在进行速度调控的同时控制电动机输出转矩的目的。这种变频器的优点是：在负载发生较大变化时，仍然可以保持较高的速度精度和较好的转矩特性。
（3）矢量控制变频器  矢量控制变频器的原理是将交流电动机定子电流进行矢量变换，按矢量变换规律由三相变为两相，将静止坐标转换为旋转坐标，把交流电动机定子电流矢量分为产生磁场的励磁电流分量和与其相垂直的产生转矩的转矩电流分量。在控制中同时对定子电流的幅值和相位进行控制，也就是对定子电流矢量的控制。
    矢量控制方式可以对交流电动机进行高性能的控制，采用矢量控制方式不仅使交流电动机的调速范围可以达到直流电动机的水平，而且可以控制交流电动机产生的转矩。矢量控制方式一般需要准确地掌锂所控制的电动机的性能参数，因此需要变频器与专用电动机配套使用，新型矢量控制方式具有自调整功能，自调整矢量控制方式可以在电动机正常运转之前，自动对电动机的运转参数进行识别，并根据识别情况调整和控制计算中的有关参数，使得自调整矢量控制方式能够应用到普通交流电动机上。

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