【E課堂】看圖快速學變頻器

　　在嵌入式開發中，經常會涉及到對電機的控制，目前交流電動機的變頻控制應用非常廣泛，所以我們來簡單看圖介紹下變頻器 (variable-frequency drive VFD) 假設各位已經了解電機的原理。

　　VFD 變頻器簡介

　　框圖

　　變頻器(Variable-frequency Drive，VFD)是應用變頻技術與微電子技術，通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。變頻器主要由整流(交流變直流)、濾波、逆變(直流變交流)、制動單元、驅動單元、檢測單元微處理單元等組成。變頻器靠內部IGBT的開斷來調整輸出電源的電壓和頻率，根據電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓，進而達到節能、調速的目的，另外，變頻器還有很多的保護功能，如過流、過壓、過載保護等等。隨著工業自動化程度的不斷提高，變頻器也得到了非常廣泛的應用。

　　VFD 系統圖

　　典型的變頻器系統圖如下所示. 主要包括，操作面板，VFD控制器，電機等部分

　　典型結構圖

　　典型的結構如下圖所示：主要包括控制平臺，測量電路，功率電路，保護電路等

　　這里的DSP, FPGA也可以是其他類型的微控制器，或者微處理器，不特指。

　　常見的變頻器有兩種類型電壓型  

　　其中功率逆變部分多使用IGBT和IGCT等功率管。

　　典型算法

　　其中以西門子為代表的控制算法主要是基于坐標變換，以ABB為代表的算法有興趣的猿友可以自行查找資料獲取，這里不在贅述

　　Clark 變化也就是我們經常說的3-2變換

　　將兩相交流變換為直流，這樣簡化。

　　這里需要數學功底來推導，

　　矢量控制

　　許多芯片MCU，MPU廠商都給出了變頻矢量控制的框圖和算法庫，有興趣的可以研究研究，例如下圖為微芯科技(Microchip)給出的框圖

　　我們可以在Matlab上進行仿真算法

　　關于VFD應用節能的好處，相信不用多說，大家也會了解，完全不知的請自行百度谷歌惡補吧。