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(jié)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(yè)自動化程度的不斷提高，變頻器也得到了非常廣泛的應用。

測量方式

主電路是給異步電動機提供調壓調頻電源的電力變換部分，變頻器的主電路大體上可分為兩類：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。

整流器

變頻器應用行業(yè)及領域

1、節(jié)能，主要是風機水泵類負載，采用變頻器后比直接電網運行省電，所以節(jié)能，省電比率可以達到50%以上，具體節(jié)能效果與電機運行的工藝有關。電機經常運行在低速度時能大量節(jié)能，如果電機始終是滿負荷運行，那么也沒有必要采用變頻器。

2、工藝要求，在冶金、石油、化工、紡織、電力、建材、煤炭等行業(yè)，有的工藝不允許電機直接啟動，需要由變頻器調速和協調工作才能滿足工藝要求。這是必須采用變頻器的。比如冶金行業(yè)需要采用變頻器的電機大概達到70%。

正常運行的電力設備，由于電流、電壓的作用將產生發(fā)熱．主要包括電流效應引起的發(fā) 熱和電壓效應引起的發(fā)熱。當電力設備存在缺陷或故障時，缺陷或故障部位的溫度就會產生異常變化。從而引起設備的局部發(fā)熱，假設未能及時發(fā)現并及時制止這些 隱患的發(fā)展，最終會促成設備故障或事故的發(fā)生，嚴重的會擴大成電網事故。

電力設備發(fā)熱故障基本上可分為兩大類，即外部故障和內部故障，其基本特征如下：

1)外部發(fā)熱故障：它以局部過熱的形態(tài)向其周圍輻射紅外線，各種裸露接頭、連接體的熱故障，其紅外熱圖顯現出以故障點為中心的熱場分布。所以，從設備的熱圖中可直觀地判斷是否存在熱故障，根據溫度分布可以準確地確定故障的部位及故障嚴重程度。

2)內部發(fā)熱故障：它的發(fā)熱過程一般較長，且為穩(wěn)定發(fā)熱，與故障點接觸的固體、液體和氣體，形成熱傳導、對流和輻射，并以這樣的方式將內部故障所產生的熱量不斷地傳遞至設備外殼，從而改變設備外表面的熱場分布情況。

電力生產包括發(fā)電廠內的電力生產環(huán)節(jié)以及輸配電環(huán)節(jié)。這兩個環(huán)節(jié)的低效導致電力產業(yè)的產能難以提高，事故時有發(fā)生。生產環(huán)節(jié)的問題主要集中在糟糕的基礎設施上。設備陳舊，所以能源轉化效率低，事故也常常發(fā)生。今年5月，美國紐約州一座核電站發(fā)生起火爆炸事故，原因就是電廠變壓器設備障礙，而這類事故近年來在美國屢有發(fā)生。

變頻器的選用

選用變頻器的類型，按照生產機械的類型、調速范圍、靜態(tài)速度精度、起動轉矩的要求，決定選用那種控制方式的變頻器最合適。所謂合適是既要好用，又要經濟，以滿足工藝和生產的基本條件和要求 。
1.需要控制的電機及變頻器自身
1）電機的極數。一般電機極數以不多于(極為宜，否則變頻器容量就要適當加大。

2）轉矩特性、臨界轉矩、加速轉矩。在同等電機功率情況下，相對于高過載轉矩模式，變頻器規(guī)格可以降額選取。

3）電磁兼容性。為減少主電源干擾，使用時可在中間電路或變頻器輸入電路中增加電抗器，或安裝前置隔離變壓器。一般當電機與變頻器距離超過50m時，應在它們中間串入電抗器、濾波器或采用屏蔽防護電纜 。

變頻器功率的選用
系統(tǒng)效率等于變頻器效率與電動機效率的乘積，只有兩者都處在較高的效率下工作時，則系統(tǒng)效率才較高[1]  。從效率角度出發(fā)，在選用變頻器功率時，要注意以下幾點：
1）變頻器功率值與電動機功率值相當時最合適，以利變頻器在高的效率值下運轉。

2）在變頻器的功率分級與電動機功率分級不相同時，則變頻器的功率要盡可能接近電動機的功率，但應略大于電動機的功率。

3）當電動機屬頻繁起動、制動工作或處于重載起動且較頻繁工作時，可選取大一級的變頻器，以利用變頻器長期、安全地運行。

4）經測試，電動機實際功率確實有富余，可以考慮選用功率小于電動機功率的變頻器，但要注意瞬時峰值電流是否會造成過電流保護動作。

5）當變頻器與電動機功率不相同時，則必須相應調整節(jié)能程序的設置，以利達到較高的節(jié)能效果 。

變頻器箱體結構的選用
變頻器的箱體結構要與環(huán)境條件相適應，即必須考慮溫度、濕度、粉塵、酸堿度、腐蝕性氣體等因素。常見有下列幾種結構類型可供用戶選用：

1）敞開型IPOO型本身無機箱，適用裝在電控箱內或電氣室內的屏、盤、架上，尤其是多臺變頻器集中使用時，選用這種型式較好，但環(huán)境條件要求較高；

2）封閉型IP20型適用一般用途，可有少量粉塵或少許溫度、濕度的場合；

3）密封型IP45型適用工業(yè)現場條件較差的環(huán)境；

4）密閉型IP65型適用環(huán)境條件差，有水、塵及一定腐蝕性氣體的場合 。

變頻器容量的確定
合理的容量選擇本身就是一種節(jié)能降耗措施。根據現有資料和經驗，比較簡便的方法有三種：

1）電機實際功率確定發(fā)。首先測定電機的實際功率，以此來選用變頻器的容量。

2）公式法。當一臺變頻器用于多臺電機時，應滿足：至少要考慮一臺電動機啟動電流的影響，以避免變頻器過流跳閘。

3）電機額定電流法變頻器。變頻器容量選定過程，實際上是一個變頻器與電機的最佳匹配過程，最常見、也較安全的是使變頻器的容量大于或等于電機的額定功率，但實際匹配中要考慮電機的實際功率與額定功率相差多少，通常都是設備所選能力偏大，而實際需要的能力小，因此按電機的實際功率選擇變頻器是合理的，避免選用的變頻器過大，使投資增大。對于輕負載類，變頻器電流一般應按1.1N（N為電動機額定電流）來選擇，或按廠家在產品中標明的與變頻器的輸出功率額定值相配套的最大電機功率來選擇 。

主電源
1）電源電壓及波動。應特別注意與變頻器低電壓保護整定值相適應，因為在實際使用中，電網電壓偏低的可能性較大。

2）主電源頻率波動和諧波干擾。這方面的干擾會增加變頻器系統(tǒng)的熱損耗，導致噪聲增加，輸出降低。

3）變頻器和電機在工作時，自身的功率消耗。在進行系統(tǒng)主電源供電設計時，兩者的功率消耗因素都應考慮進去