雷诺尔分为低压变频器(RNB3000/RNB5000/RNB6000/NL 系列)和高压 RNHV 功率单元串联多电平变频器两大类,低压是最常用交‑直‑交电压型 PWM 变频器。
一、低压变频器(RNB/NL 系列,380V)整体原理
核心:交‑直‑交 VVVF 变压变频,把工频交流电,整流成直流,再逆变成电压、频率连续可调的三相交流电,驱动异步 / 永磁电机上海雷诺尔...。 主回路分为三大部分:整流单元、直流母线、逆变单元。
1. 整流部分(输入侧)
三相 380V 交流电输入,二极管整流桥,把交流电转换成脉动直流电。 大功率机型可配置直流电抗器,抑制电网谐波、改善功率因数。
2. 直流母线(中间回路)
大容量电解电容滤波,把脉动直流变成平滑稳定的直流电压。
端子
P+、PB可外接制动电阻:电机回馈能量消耗在电阻上,实现快速停机、制动。支持共直流母线多机并联,多台变频器共用直流母线,能量互相利用。
3. IGBT 逆变单元(输出)
DSP 主控芯片输出空间矢量 SVPWM 脉冲,驱动 IGBT 功率管高速通断; 把直流电压切割成高频脉冲序列,等效输出幅值、频率都可变的三相正弦电压供给电机。
SVPWM 空间矢量调制,电压利用率高,电机噪音小,雷诺尔全系低压机型采用该算法,附带死区补偿,改善低频转矩脉动。
4. 控制单元(DSP 数字处理器)
采集母线电压、输出电流;接收外部端子、模拟量 AI、通讯给定,输出 PWM 驱动 IGBT;同时完成保护逻辑。
二、雷诺尔低压三种控制模式
1)V/F(压频比)控制
电压和输出频率按固定比例同步变化。 优点:算法简单,适合风机、水泵普通负载; 缺点:低速转矩一般,调速精度低。
2)无 PG 矢量控制(SVC 开环矢量)
不需要编码器,依靠电机数学模型估算转子转速、转矩。 0.5Hz 可输出 180% 额定转矩,调速范围 1:100‑1:200,皮带输送、普通设备大量使用。
3)带 PG 闭环矢量(选配 PG 编码器卡)
外接增量编码器,采集电机真实转速反馈回变频器,形成闭环。 调速精度高、低速转矩硬特性,适合卷绕、起重、高精度同步场景。
支持异步电机、永磁同步电机;支持电机参数自辨识,自动测定电机内阻电感等参数,优化矢量性能。
三、高压 RNHV 系列变频器原理(功率单元串联多电平)
6kV/10kV 高压大功率,结构和低压完全不一样。
电网高压接入移相隔离变压器,副边多组绕组,相互移相,给每一个功率单元独立供电,大幅降低电网谐波。
每相由多个低压 H 桥功率单元串联;每个单元内部独立做交‑直‑交 PWM 逆变。
多个单元输出电压叠加,合成高压多电平阶梯波形,直接驱动高压电机。
主控 DSP/FPGA 通过光纤与各个功率单元通讯,抗干扰强。 优势:输出波形接近正弦波,dv/dt 小,电机不用降额运行。
四、外部给定方式
面板给定:面板按键设置频率;
模拟量:AI 端子 0‑10V /4‑20mA 给定频率;AO 输出运行频率、电流;
数字端子:多段速、UP/DOWN 加减频率;
Modbus‑RTU 通讯;
PID 闭环:可以外接压力、速度反馈,自动调节输出频率,恒压供水常用。
五、主要保护机制
实时检测过流、过压、欠压、过热、IGBT 故障、电机过载、接地故障;故障时封锁 IGBT 输出,停机报警。
六、现场典型应用
V/F:风机水泵、恒压供水;
开环矢量:皮带输送机、搅拌机;
闭环矢量 + 编码器:卷绕、同步生产线;
高压 RNHV:大型风机、水泵、压缩机。

