由於世界各國電網指標不統一，出口電器廠商需要電源模擬不同國家的電網狀況

，為工程師在設計開發、生產線測試及品保的產品檢測
、壽命、過高壓/低壓模擬測試等應用中提供純淨可靠的
、低諧波失真、高穩定的頻率和穩壓率的正弦波電力輸出。然而，在實驗室采用變頻器調節時，給測試帶來了極大的困難
，振動增大、電磁噪音增大、溫升提高、測試儀表無法正常工作等問題凸顯，因此
，能提供純淨正弦波輸出的變頻電源就成為實驗室不可缺少的設備。

變頻器的應用

當今變頻器產業得到飛速發展，變頻器產品的產業化規模日趨壯大。交流變頻器自20世紀60年代問世後
，80年代就在工業化國家廣泛使用，進入90年代，隨著人們節能環保意識的加強，變頻器的應用越來越普及。

變頻器節能主要表現在風機
、水shui泵beng的de應ying用yong上shang。為wei了le保bao證zheng生sheng產chan的de可ke靠kao性xing，各ge種zhong生sheng產chan機ji械xie在zai設she計ji配pei用yong動dong力li驅qu動dong時shi，都dou留liu有you一yi定ding的de富fu餘yu量liang。當dang電dian機ji不bu能neng在zai滿man負fu荷he下xia運yun行xing時shi，除chu達da到dao動dong力li驅qu動dong要yao求qiu外wai，多duo餘yu的de力li矩ju增zeng加jia了le有you功gong功gong率lv的de消xiao耗hao，造zao成cheng電dian能neng的de浪lang費fei。

同時，風機
、泵在使用變頻調速後
，可以控製電機的啟動電流
，降低電力線路電壓波動，啟動時需要的功率更低
，具有可控的加速功能
、運行速度和轉矩極限
，具備減速停車、自由停車、減速停車+直流製動等受控的停止方式，能大幅降低能耗，節約了齒輪箱等機械傳動部件。

變頻器在實驗室應用時帶來的問題

隨著出口產品的增長，世界各地電壓等級
、頻率各異，其它國家和地區的工頻以60hz居多
，電壓又有400v、415v的區別，由於對變頻器技術的相關知識掌握得較少，對變頻器電氣特性的測定方法掌握得不夠全麵，開始我們采用變頻器提供所需的60hz電源，在測試過程中發現了諸多問題：

（1）風機轉速和電壓變化。輸出60hz電源時
，電機轉速並不是50hz時的1.2倍，將輸入側的電壓調整為380v時，輸出側的電壓和輸入測的電壓不同，差異較大。這是因為變頻器是采用逆變技術的，通用的變頻器都是變頻變壓（vvvf），頻率發生變化
，電壓也會成正比發生變化，如圖1所示。

圖1：變頻器輸出電壓和輸出頻率的變換

（2）電(dian)機(ji)運(yun)行(xing)電(dian)磁(ci)噪(zao)音(yin)增(zeng)加(jia)。變(bian)頻(pin)器(qi)輸(shu)出(chu)的(de)是(shi)矩(ju)形(xing)波(bo)電(dian)壓(ya)，存(cun)在(zai)高(gao)頻(pin)分(fen)量(liang)，因(yin)此(ci)電(dian)機(ji)會(hui)產(chan)生(sheng)刺(ci)耳(er)的(de)高(gao)頻(pin)噪(zao)音(yin)，該(gai)噪(zao)音(yin)明(ming)顯(xian)大(da)於(yu)風(feng)機(ji)的(de)噪(zao)音(yin)，給(gei)噪(zao)音(yin)測(ce)量(liang)帶(dai)來(lai)了(le)難(nan)題(ti)。

（3）電機溫升升高。變頻器輸出電壓波形不是正弦波
，而是畸形波，在額定扭矩下的電機電流比工頻時要多出約10%左右
，所以溫升比工頻時略有提高（低次電流諧波使銅損增大，高次諧波使鐵損增大），給電機溫升試驗帶來不便，使得溫升試驗結果偏差較大。

（4）普通電磁、數(shu)字(zi)測(ce)試(shi)儀(yi)表(biao)失(shi)靈(ling)。變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)輸(shu)入(ru)電(dian)流(liu)和(he)輸(shu)出(chu)電(dian)流(liu)中(zhong)都(dou)有(you)頻(pin)率(lv)較(jiao)高(gao)的(de)高(gao)次(ci)諧(xie)波(bo)成(cheng)分(fen)，高(gao)次(ci)諧(xie)波(bo)電(dian)流(liu)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)磁(ci)場(chang)具(ju)有(you)輻(fu)射(she)能(neng)力(li)
，使(shi)其(qi)他(ta)設(she)備(bei)（尤其是通信設備）因接收到電磁波信號而受到幹擾，使得電磁式儀表、數字式儀表都不能用來直接測量交流電壓和電流

，必須采用整流式儀表才能進行較為準確的測量。

針zhen對dui出chu現xian的de問wen題ti
，我wo們men和he變bian頻pin器qi廠chang家jia的de工gong程cheng師shi進jin行xing了le多duo次ci討tao論lun和he分fen析xi，對dui變bian頻pin器qi的de參can數shu進jin行xing了le合he理li地di調tiao整zheng
，通tong過guo調tiao整zheng載zai波bo頻pin率lv來lai減jian小xiao電dian磁ci噪zao音yin、降低電機溫升
，然而，電磁噪音和電機溫升在載波頻率麵前是一對矛盾體
，無法達到全部減小甚至消失的效果。

變頻器和變頻電源的區別

為了解決使用變頻器時的噪聲、溫升
、測試等問題，就必須仔細分析變頻器的工作原理，盡量將影響降到最低。在學習、分析的過程中
，我們發現了更為理想的實驗室電源設備-變頻電源。下麵對比變頻器和變頻電源的原理及區別，以方便工程技術人員進行合理的選擇
，在選擇變頻設備時少走彎路。

變頻器是可以改變頻率和電壓的電源。變頻器是由交流-直流-交流（調製波）等deng電dian路lu構gou成cheng的de
，將jiang電dian網wang三san相xiang交jiao流liu電dian經jing過guo三san相xiang橋qiao式shi整zheng流liu成cheng脈mai動dong直zhi流liu，再zai通tong過guo電dian解jie電dian容rong和he電dian感gan濾lv波bo成cheng平ping滑hua直zhi流liu

，最zui後hou通tong過guo逆ni變bian器qi，逆ni變bian成cheng電dian壓ya和he頻pin率lv可ke調tiao的de三san相xiang交jiao流liu電dian。變bian頻pin器qi標biao準zhun叫jiao法fa為wei變bian頻pin調tiao速su器qi。

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變頻器的輸入電路是三相交流電源經全波整流後向濾波電容器充電的電路
，輸入電流總是出現在電壓的振幅值附近，呈不連續的衝擊波形式
，如圖2所示，變頻器的輸出電路是把直流變成頻率連續可調的三相調製交流電壓的逆變橋電路，其輸出電壓波形是正弦調製spwm波，如圖3所示。

圖2：輸入電流波形

圖3：輸出電壓波形

高gao次ci諧xie波bo電dian流liu在zai線xian路lu上shang所suo造zao成cheng諧xie波bo壓ya降jiang，引yin起qi電dian網wang電dian壓ya波bo形xing畸ji變bian，這zhe個ge畸ji變bian影ying響xiang到dao其qi它ta負fu載zai，導dao致zhi用yong電dian設she備bei效xiao率lv降jiang低di
，噪zao音yin增zeng大da，甚shen至zhi在zai一yi些xie設she備bei裏li發fa生sheng共gong振zhen，導dao致zhi設she備bei過guo熱re，還hai會hui給gei儀yi表biao裝zhuang置zhi和he電dian訊xun設she備bei帶dai來lai嚴yan重zhong的de電dian磁ci幹gan擾rao，給gei測ce試shi裝zhuang置zhi的de精jing度du及ji數shu據ju的de可ke靠kao性xing帶dai來lai了le嚴yan重zhong的de後hou果guo。因yin此ci
，我wo們men需xu要yao尋xun找zhao替ti代dai變bian頻pin器qi的de更geng為wei精jing密mi的de電dian源yuan裝zhuang置zhi

，變bian頻pin電dian源yuan就jiu是shi十shi分fen合he適shi的de選xuan擇ze。

變頻電源是將工業電網中的交流電經過ac-dc-ac變(bian)換(huan)，輸(shu)出(chu)為(wei)純(chun)淨(jing)的(de)正(zheng)弦(xian)波(bo)，輸(shu)出(chu)頻(pin)率(lv)和(he)電(dian)壓(ya)一(yi)定(ding)範(fan)圍(wei)內(nei)可(ke)調(tiao)。它(ta)有(you)別(bie)於(yu)用(yong)於(yu)電(dian)機(ji)調(tiao)速(su)用(yong)的(de)變(bian)頻(pin)器(qi)
，也(ye)有(you)別(bie)於(yu)普(pu)通(tong)交(jiao)流(liu)穩(wen)壓(ya)電(dian)源(yuan)。理(li)想(xiang)的(de)交(jiao)流(liu)電(dian)源(yuan)的(de)特(te)點(dian)是(shi)頻(pin)率(lv)穩(wen)定(ding)
、電壓穩定
、內阻等於零、電壓波形為純正弦波（無失真）。變頻電源十分接近於理想交流電源，輸出相位偏差在±2°內
，頻率穩定率≤0.01%
，負載穩壓率在±0.5%範圍內，波形失真度≤2%（阻性負載），反應時間最大值為2ms
，效率≥85%，帶有輸入、輸出無熔絲開關
，電子電路快速偵測過電壓、過電流、過載、過高溫＆短duan路lu並bing自zi動dong跳tiao脫tuo保bao護hu及ji告gao警jing等deng保bao護hu裝zhuang置zhi。因yin此ci，先xian進jin發fa達da國guo家jia越yue來lai越yue多duo地di將jiang變bian頻pin電dian源yuan用yong作zuo標biao準zhun供gong電dian電dian源yuan，以yi便bian為wei用yong電dian器qi提ti供gong最zui優you良liang的de供gong電dian環huan境jing，便bian於yu客ke觀guan考kao核he用yong電dian器qi的de技ji術shu性xing能neng。

變頻電源可以帶載各種阻抗特性的負載，包括電感類

、電阻類、整流類常見負載
，需引起重視的是負載類型不同
，所需變頻電源的功率容量有很大不同。

電源容量選擇方法：

阻性：電源容量 = 1.1×負載功率

感性：電源容量 =負載啟動電流/負載額定電流×負載功率

整流：電源容量 = 負載電流波峰係數/1.5×負載功率

混合型：請按照不同負載所占比例適當選取

注：對於冰箱、空調之類的感性負載
，應按照啟動功率來選擇電源容量。啟動功率一般為額定功率的5-7倍。

通過選擇合理的變頻電源
，就能模擬世界各地的電壓
、頻率
，獲得可靠的實驗室數據，對於使用最為普遍的電機而言，要按照感性負載進行選擇。我廠使用的電機最大功率為3kw，啟動電流約為額定電流的3倍，因此選擇15kva的電源容量已經足夠。當然，變頻器和變頻電源的價格也不在一個數量級

，變頻電源的價格約為變頻器的10倍。