變頻器為什么先整流為兩相直流電
發(fā)布時間：2020-09-07 10:57:10來源：
變頻器在工控領域中是一種非常重要的驅(qū)動器件，在現(xiàn)代拖動系統(tǒng)中尤其是在交流拖動調(diào)速自動控制系統(tǒng)中變頻器是“主力軍”，例如在家用空調(diào)、洗衣機、電冰箱以及在數(shù)控機床主軸驅(qū)動系統(tǒng)都用到了變頻技術(shù)。
不論是單相變頻還是三相變頻一般都采用了先進的矢量控制和SPWM調(diào)制等技術(shù)，由于變頻器是一種先進的交流驅(qū)動器其總體電路還是比較復雜的，對于變頻器為什么先整流成直流電我先談談我的看法。
變頻器的基本結(jié)構(gòu)
要回答這個問題我們先從變頻器的基本構(gòu)成說起，因為現(xiàn)在的變頻器大部分采用了交流環(huán)節(jié)到直流環(huán)節(jié)然后再到交流環(huán)節(jié)的工作過程。交流到直流這個環(huán)節(jié)就是通過橋式整流來完成的，整流后的直流電再經(jīng)過逆變電路變換成電壓和頻率都連續(xù)可調(diào)的交流電。在這三個環(huán)節(jié)中其中有兩個環(huán)節(jié)需要控制電路來參與控制，那就是整流環(huán)節(jié)和逆變電路環(huán)節(jié)，其結(jié)構(gòu)原理框圖如下圖所示。我們從變頻器的整個簡單的原理框圖知道了通用變頻器的基本架構(gòu)。
變頻器整流成直流電的原因
題主提出是兩相直流電，我認為這種說法欠妥因為在直流電中只有正負之分沒有相數(shù)之說。那么為什么要整流出直流電這是根據(jù)變頻器主電路中的逆變部分所用電力元器件所決定的，例如下圖中的逆變電路中其功率輸出元件一般都是運用了大功率電力晶體管（GTR）或者絕緣柵雙極晶體管（IGBT）等，這類功率管只能在直流電壓下工作，無法在交流電路中使用，我想這是必須先整成直流電的原因之一。
另一個原因我是這樣認為的，因為在“交--直--交”類型的變頻器中，要想得到輸出電源頻率比輸入電源頻率高的的必須要用到SPWM（正弦脈寬調(diào)制）技術(shù)，這種正弦脈寬調(diào)制技術(shù)必須由變頻器控制直流電中的逆變管才能實現(xiàn)，所以我認為這是把交流電整成直流電的又一個理由。
所以我認為對于通用型變頻器鑒于以上兩點，必須先把三相交流電整成直流電才能完成后續(xù)的變頻環(huán)節(jié)，否則無法實現(xiàn)SPWM。
不需整流環(huán)節(jié)的變頻器
由于現(xiàn)在變頻技術(shù)方法很多，在“交流--交流”環(huán)節(jié)的變頻器中就不需要整流電路，它可以直接把固定頻率的三相交流電變換成頻率可調(diào)的三相交流電，可以省去中間的直流環(huán)節(jié)。反而這種變頻器的變換效率會更高。任何事物都有其一定的“短板”，這種變頻器只能在工頻（50HZ）以下進行調(diào)速。調(diào)速范圍比較窄，在拖動低速大容量的交流調(diào)速中選擇它比較好。
由于現(xiàn)在變頻技術(shù)方法很多，在“交流--交流”環(huán)節(jié)的變頻器中就不需要整流電路，它可以直接把固定頻率的三相交流電變換成頻率可調(diào)的三相交流電，可以省去中間的直流環(huán)節(jié)。反而這種變頻器的變換效率會更高。任何事物都有其一定的“短板”，這種變頻器只能在工頻（50HZ）以下進行調(diào)速。調(diào)速范圍比較窄，在拖動低速大容量的交流調(diào)速中選擇它比較好。