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变频器的工作原理是把市电（380V、50Hz）通过整流器变成平滑直流，然后利用半导体器件（GTO、GTR或IGBT）组成的三相逆变器，将直流电变成可变电压和可变频率的交流电，由于采用微处理器编程的正弦脉宽调制（SPWM）方法，使输出波形近似正弦波，用于驱动异步电机，实现无级调速。上述的两次变换可简化为AC－DC－AC（交－直－交）变频方式。

图3

图4

图3给出国产（深圳华为）变频器的原理图。图中各组成部分名称已经标出，DSP是微机编程器。

利用变频器可以根据电机负载的变化实现自动、平滑的增速或减速，基本保持异步电机固有特性转差率小的特点，具有效率高、范围宽、精度高且能无级变速的优点，这对于水泵，风机等设备是很适用的。

我国应用的变频器，国外产品以日本富士、三菱牌号较多，台湾普传产品也不少，国内有西普（西安）、艾伦（上海）、华为（深圳）、艾普斯（天津）等厂家的产品均在推广应用。

3应用举例——变频器在地毯制造业上的应用

　　地毯背涂机是地毯生产中常用的设备，目前国内多数企业仍采用单台异步电机作传动动力源，由机械联接方式运行。虽然工作稳定，但难以获得高质量加工效果。

　　国外有的采用电液传动、滑差调速或直流调速等，但都有缺点，不能适应环境条件（防火、防爆、绒毛粉尘等）要求，而采用变频器及异步电动机调速方式，既便宜，效果又好。图4给出用变频器构成的地毯背涂机系统结构图。

　　本系统是同步控制方式，转差率为（1～5）％，转矩曲线较好，地毯背涂胶与进布等各传动部分同步协调运行。系统在起动前，指令信号已经设定，保证涂胶量和进布速度协调同步及保证出布和进布之间有一定的张力调节。

　　本系统选用4极电动机，以利考虑电机的低速转矩特性，与负载转矩相匹配。还要求具有线性软起动功能，变频器选为5.5kW。

　　涂胶辊的负载特性属于减速负载，在负载区段，电机处于发电再生制动状态，所以要选择带有再生变流的变频器或者选择通用变频器加制动单元的方法，效果也很好。

关键词： 交流变频调速 异步电机 地毯制造业