【E课堂】看图快速学变频器

　　在嵌入式开发中，经常会涉及到对电机的控制，目前交流电动机的变频控制应用非常广泛，所以我们来简单看图介绍下变频器 (variable-frequency drive VFD) 假设各位已经了解电机的原理。

　　VFD 变频器简介

　　框图

　　变频器(Variable-frequency Drive，VFD)是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，另外，变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高，变频器也得到了非常广泛的应用。

　　VFD 系统图

　　典型的变频器系统图如下所示. 主要包括，操作面板，VFD控制器，电机等部分

　　典型结构图

　　典型的结构如下图所示：主要包括控制平台，测量电路，功率电路，保护电路等

　　这里的DSP, FPGA也可以是其他类型的微控制器，或者微处理器，不特指。

　　常见的变频器有两种类型电压型  

　　其中功率逆变部分多使用IGBT和IGCT等功率管。

　　典型算法

　　其中以西门子为代表的控制算法主要是基于坐标变换，以ABB为代表的算法有兴趣的猿友可以自行查找资料获取，这里不在赘述

　　Clark 变化也就是我们经常说的3-2变换

　　将两相交流变换为直流，这样简化。

　　这里需要数学功底来推导，

　　矢量控制

　　许多芯片MCU，MPU厂商都给出了变频矢量控制的框图和算法库，有兴趣的可以研究研究，例如下图为微芯科技(Microchip)给出的框图

　　我们可以在Matlab上进行仿真算法

　　关于VFD应用节能的好处，相信不用多说，大家也会了解，完全不知的请自行百度谷歌恶补吧。