变频器的电路图及图解（通用型变频器主电路及接线）

对三相异步电动机来说，其转速公式为：

从上述公式可知变频器的调速方法有变频调速、变极调速和变转差率调速，其中变频调速可以实现无级调速。变频器就是实现变频调速的装置，变频器就是利用电力电子器件的通断作用将电压和频率固定不变的工频交流电变换成电压和频率可变的交流电，供给交流电机进行调速。变频器不仅有调速功能，它还具有实现软启动、改变功率因数、过流/过压/过载保护等功能。自从变频器问世，交流调速在很大程度上取代了直流调速。变频器安装用途可以分为通用性变频器、高性能变频器和高频变频器。通用性变频器应用比较广泛，本文以西门子G120C变频器介绍其主电路和接线。

一、通用型变频器主电路

西门子G120C变频器采用交-直-交控制技术，即将三相交流电通过整流电路将交流变成直流，然后再将直流通过逆变电路变成交流。相比交-交控制技术，交-直-交控制技术具有频率调节范围宽、控制比较简单等优势。

通用性变频器电路结构主要包括主电路和控制电路，其主电路如下图所示。主电路主要由整流电路、滤波电路、制动电路和逆变电路构成。

整流电流一般是由电力二极管构成的不可控三相桥式整流电路，如上图所示。三相交流电经过桥式整流电路变成了直流电，但是这个直流电不是恒定直流而是还有电源6倍频率的波纹，如果将含有波纹的直流电直接送给逆变电路后逆变得到的交流波形也会含有波纹，为了减少波形的波动，需要对整流后直流电进行滤波。

滤波电路一般电感和电容构成，即LC滤波电路，该电路可以很好的吸收直流电中含有的波纹将其变成恒定直流。对于容量较小的变频器，可以省去电感而采用简单电容滤波电路，经过滤波电路将脉动的直流电压变得稳定、平滑，供逆变器使用。

逆变电路一般是利用6个全控型功率开关元件（IGBT、GTO、GTR等）组成的三相桥式逆变电路，通过有规律地控制逆变器中功率开关器件的导通与关断，可以得到任意频率的三相交流电。逆变电路的输出就是变频器的输出，所以逆变电路是变频器的核心电路之一，起着非常重要的作用。

制动回路是为了为抑制直流电路电压上升，并把再生能量向工频电网反馈。

二、G120C变频器主电路接线

西门子G120C变频器外观如下图所示。G120C变频器主要由功率模块、控制模块和操作面板构成。

变频器的接线示意图如下图所示。下图右的①-④分别为电源、变频器、机柜与电机的保护地线。下图左是功率模块的端子连接器，变频器主电路接线主要功率模块与电源的连接、功率模块与异步电机的连接、功率模块与连接制动电阻的连接。将电源电缆连接到功率模块端子L1、L2、L3和PE端子上，电机电缆连接到变频器功率模块端子的U2、V2、W2和PE上，将制动电阻连接至变频器DCP\R1、R2端子上。这样就完成了G120C变频器主电路接线，后续变频器的使用提供了基础。

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