从广义上讲，电机属于感性负载，可以用R、L电路加以等效。如下图：



乍看到这个图，可以看做一个R、L串联电路，因为呈感性，故在相位上电压超前电流φ角。

电压与电流同相，电源向电机提供电能，电压与电流反向，电机则向电源反馈电能。电机运行，是电源与电机之间不间断的能量交换，而电机的功率，反映的则是电源向电机提供电能的有功分量。



变频器的IGBT是单向元件，只能单向导通，为了给电机与电源提供一个反馈通路，故在每只IGBT上反并了一个二极管，只不过，反馈的电能用于对电容充电。如下图：



IGBT的控制信号为电压信号UGE，通常为±15V，绝缘栅极与发射极之间的阻抗很大，信号电流与功率都比较小，这属于控制电路的特点。

IGBT的主体部分要承受高电压和大电流，相当于接触器的主电路，受控制信号控制，实现接通与关断，不过，频率要比接触器可高多了。

变频器所用的IGBT已经模块化，所以，常称之为逆变模块。比如下图中的a图，为双管模块，b图则为六管模块。



一台变频器若采用双管模块，则需要三块，若采用六管模块，有一块就够了。不管是双管，还是六管，若变频器在运行中有一块出现击穿，就会直接导致正负极短路，若在交替导通过程中，原来导通的IGBT尚未截止，而另一个IGBT又开始导通，也必将造成正负极“直通"，“嘭"的一声响，指定会非常吓人。这就是传说中的“变频器炸机"。



IGBT的每次导通截止，都会消耗一定能量，载波频率越高，IGBT开关次数就多，消耗的能量也就越大，产生的热量也就会越多，表现出来的，就是IGBT温度升高，而半导体功率器件最害怕的就是温度，温度一旦过高，就容易导致其击穿，所以，在变频器逆变模块IGBT都会安装专用的散热风机给其散热。

可见，散热风机该是多么的重要！该散热风机为高速风机，一般为DC24V，可温控开启，可手动开启，属于易损件，需要定期更换。

IGBT温度过高，会先报警，后停机，目的也是保护半导体器件击穿。目前，所使用的工业级IGBT，比如英飞凌IGBT4，其结温温度为125℃，超过该值，就会导致晶体管损坏。所以，变频器温度高跳机通常控制为100℃上下。

变频器运行时，IGBT温度是需要重点关注的参数，它能反映运行电流的大小、散热风机的好坏及变频器载波频率的高低，对正确判断变频器的运行状况意义重大。

变频器使用已经非常普遍，但仍属于价格比较贵的设备，对它的运行状况要格外重视，一旦出现问题，带来的问题也比较麻烦。相比于其他板件，IGBT出现问题的概率还比较高，损失也会比较大。