变频器为什么先整流为两相直流电

来源:谷子防爆 发布时间:2020-10-10
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变频器在工控领域中是一种非常重要的驱动器件,在现代拖动系统中尤其是在交流拖动调速自动控制系统中变频器是“主力军”,例如在家用空调、洗衣机、电冰箱以及在数控机床主轴驱动系统都用到了变频技术。

变频器为什么先整流为两相直流电

不论是单相变频还是三相变频一般都采用了先进的矢量控制和SPWM调制等技术,由于变频器是一种先进的交流驱动器其总体电路还是比较复杂的,对于变频器为什么先整流成直流电我先谈谈我的看法。
变频器的基本结构
要回答这个问题我们先从变频器的基本构成说起,因为现在的变频器大部分采用了交流环节到直流环节然后再到交流环节的工作过程。交流到直流这个环节就是通过桥式整流来完成的,整流后的直流电再经过逆变电路变换成电压和频率都连续可调的交流电。在这三个环节中其中有两个环节需要控制电路来参与控制,那就是整流环节和逆变电路环节,其结构原理框图如下图所示。我们从变频器的整个简单的原理框图知道了通用变频器的基本架构。

变频器为什么先整流为两相直流电
变频器整流成直流电的原因
题主提出是两相直流电,我认为这种说法欠妥因为在直流电中只有正负之分没有相数之说。那么为什么要整流出直流电这是根据变频器主电路中的逆变部分所用电力元器件所决定的,例如下图中的逆变电路中其功率输出元件一般都是运用了大功率电力晶体管(GTR)或者绝缘栅双极晶体管(IGBT)等,这类功率管只能在直流电压下工作,无法在交流电路中使用,我想这是必须先整成直流电的原因之一。 变频器为什么先整流为两相直流电 另一个原因我是这样认为的,因为在“交--直--交”类型的变频器中,要想得到输出电源频率比输入电源频率高的的必须要用到SPWM(正弦脉宽调制)技术,这种正弦脉宽调制技术必须由变频器控制直流电中的逆变管才能实现,所以我认为这是把交流电整成直流电的又一个理由。 变频器为什么先整流为两相直流电 所以我认为对于通用型变频器鉴于以上两点,必须先把三相交流电整成直流电才能完成后续的变频环节,否则无法实现SPWM。 变频器为什么先整流为两相直流电 不需整流环节的变频器
由于现在变频技术方法很多,在“交流--交流”环节的变频器中就不需要整流电路,它可以直接把固定频率的三相交流电变换成频率可调的三相交流电,可以省去中间的直流环节。反而这种变频器的变换效率会更高。任何事物都有其一定的“短板”,这种变频器只能在工频(50HZ)以下进行调速。调速范围比较窄,在拖动低速大容量的交流调速中选择它比较好。

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