直流變頻器的工作原理是什么

變頻器是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過改變電機(jī)工作電源頻率方式來控制交流電動(dòng)機(jī)的電力控制設(shè)備。變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變交流）、制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測(cè)單元微處理單元等組成。變頻器靠?jī)?nèi)部IGBT的開斷來調(diào)整輸出電源的電壓和頻率，根據(jù)電機(jī)的實(shí)際需要來提供其所需要的電源電壓，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能、調(diào)速的目的。

變頻器可分為電壓型和電流行兩種變頻器

電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流回路的濾波是電容。

電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流回路濾波是電感。是整流器，整流器，逆變器。

而變頻器的主電路由整流器、平波回路和逆變器三部分構(gòu)成，將工頻電源變換為直流功率的“整流器”，吸收在變流器和逆變器產(chǎn)生的電壓脈動(dòng)的“平波回路。

直流變頻器的工作原理是什么？

答：所謂的直流變頻器只能夠驅(qū)動(dòng)的直流無刷電機(jī)（它不同于交流電壓型、交流電流型變頻器的結(jié)構(gòu)，所駁接交流感應(yīng)電機(jī)或交流變頻電機(jī)）。它是利用半導(dǎo)體技術(shù)，首先將交流電進(jìn)行整流，轉(zhuǎn)換成直流電，再送至由IGBT場(chǎng)效應(yīng)管或電子模塊，由微處理芯片指令控制進(jìn)行開關(guān)作用的，它受控于直流電機(jī)內(nèi)部安裝的霍爾元件，兩者互補(bǔ)，缺一不可。

直流無刷電機(jī)如下圖所示。

無刷電機(jī)分為；無刷直流電機(jī)（BLDC），永磁同步電機(jī)（PMSM）。

常見的控制方式有；1、三相六步控制，俗稱方波控制；2、正弦波控制，也叫脈沖調(diào)制（PWM）；

直流無刷電動(dòng)機(jī)是采用晶體管換向技術(shù)，來代替了傳統(tǒng)的整流子換向器一種新型直流電動(dòng)機(jī)。它的結(jié)構(gòu)圖如上圖所示。

上述無刷直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)中有兩個(gè)死區(qū)，即當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到N、S極之間的位置中心點(diǎn)，此時(shí)位置上的霍爾感受不到磁場(chǎng)，必須靠慣性轉(zhuǎn)動(dòng)。為了克服上述問題必須利用調(diào)制寬度來克服它。無刷電機(jī)它的工作原理如下；

電動(dòng)機(jī)的定子繞組必須根據(jù)轉(zhuǎn)子的磁極方位切換其中的電流方向，才能使轉(zhuǎn)子連續(xù)旋轉(zhuǎn)，因此在無刷直流電動(dòng)機(jī)內(nèi)必須設(shè)備一個(gè)轉(zhuǎn)子磁極位置的傳感器，這種傳感器通常采用霍爾元件。

霍爾元件是一種磁感應(yīng)傳感器，可以檢測(cè)磁場(chǎng)的極性，將磁場(chǎng)的極性變成電信號(hào)，送給對(duì)應(yīng)的晶體管的控制極。定子繞組中的勵(lì)磁電流是根據(jù)霍爾元件的信號(hào)進(jìn)行切換，這樣就可以形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。

霍爾元件上下經(jīng)限流電阻接到直流電源上，有偏流流過使晶體管按照對(duì)應(yīng)方向截止或?qū)?。（如上圖所示），這樣在定子W1線圈與定子W2、W3定子線圈中，它受霍爾元件變化檢測(cè)的信號(hào)而改變，形成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。一般霍爾元件安裝在無刷直流電機(jī)靠近轉(zhuǎn)子磁極的位置。

上述無刷直流電機(jī)結(jié)構(gòu)中有兩個(gè)死區(qū)，即當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到N、S極之間的位置為中性點(diǎn)，在此位置霍爾元件感受不到磁場(chǎng)，因而無輸出，則定子繞組也會(huì)無電流，電機(jī)只能靠慣性轉(zhuǎn)動(dòng)，如果恰好電動(dòng)機(jī)停在此位置，則會(huì)無法啟動(dòng)。為了克服上述問題，人們?cè)趯?shí)線中也開發(fā)出多種方式。

無刷直流電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。它在泡機(jī)中設(shè)有三霍爾元件按120o分布，轉(zhuǎn)子為單極（N、S）永久磁鋼，定子繞組為3組，它由6個(gè)晶體三極管Ⅴ1~V6驅(qū)動(dòng)各自的繞組，轉(zhuǎn)子位置的檢測(cè)由兩個(gè)霍爾元件擔(dān)任。圖中標(biāo)注（紅1）的指向。在轉(zhuǎn)子磁極旋轉(zhuǎn)過程中，當(dāng)N極靠近霍爾元件HG1時(shí)，它會(huì)感應(yīng)磁場(chǎng)信號(hào)，并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)極性的電信號(hào)，如此輪回。繞組L1中有電流，L2中無電流，L1產(chǎn)生的磁場(chǎng)S極會(huì)吸引N極，并排斥S極，使轉(zhuǎn)子逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。