鐵道機車專業教學資源庫湖南鐵道職業技術學院主講：左繼紅變頻器分類交－直－交變頻器首先通過整流電路將電網的交流電整流成直流電，再由逆變電路將直流電逆變為頻率和幅值均可變的交流電。交－直－交變頻器主電路結構如下圖。交－交變頻器把一種頻率的交流電直接變換為另一種頻率的交流電，中間不經過直流環節，又稱為周波變換器。常用的交－交變頻器輸出的每一相都是一個兩組晶閘管整流裝置反并聯的可逆線路。正、反向兩組按一定周期相互切換，在負載上就獲得交變的輸出電壓u0。輸出電壓u0的幅值決定于各組整流裝置的控制角，輸出電壓u0的頻率決定于兩組整流裝置的切換頻率。如果控制角一直不變，則輸出平均電壓是方波，要的到正弦波輸出，就在每一組整流器導通期間不斷改變其控制角。對于三相負載，交－交變頻器其他兩相也各用一套反并聯的可逆線路，輸出平均電壓相位依次相差。交－交變頻器由其控制方式決定了它的最高輸出頻率只能達到電源頻率的75%～80%，不能高速運行，這是它的主要缺點。但由于沒有中間環節，不需換流，提高了變頻效率，并能實現四象限運行，因而多用于低速大功率系統中，如回轉窯、軋鋼機等。⑴從變頻器主電路的結構形式上可分為交－直－交變頻器和交－交變頻器。對交－直－交變頻器，電壓型變頻器與電流型變頻器的主要區別在于中間直流環節采用什么樣的濾波器。電壓型變頻器的主電路典型形式如下圖3-4。在電路中中間直流環節采用大電容濾波，直流電壓波形比較平直，使施加于負載上的電壓值基本上不受負載的影響，而基本保持恒定，類似于電壓源，因而稱之為電壓型變頻器。⑵從變頻電源的性質上看，可分為電壓型變頻器和電流型變頻器。對交－直－交變頻器，電壓型變頻器與電流型變頻器的主要區別在于中間直流環節采用什么樣的濾波器。電壓型變頻器的主電路典型形式如下圖3-4。在電路中中間直流環節采用大電容濾波，直流電壓波形比較平直，使施加于負載上的電壓值基本上不受負載的影響，而基本保持恒定，類似于電壓源，因而稱之為電壓型變頻器。⑵從變頻電源的性質上看，可分為電壓型變頻器和電流型變頻器。對交－直－交變頻器，電壓型變頻器與電流型變頻器的主要區別在于中間直流環節采用什么樣的濾波器。電流型變頻器逆變輸出的交流電流為矩形波或階梯波，當負載為異步電動機時，電壓波形接近于正弦波。電流型變頻器的整流部分一般采用相控整流，或直流斬波，通過改變直流電壓來控制直流電流，構成可調的直流電源，達到控制輸出的目的。電流型變頻器由于電流的可控性較好，可以限制因逆變裝置換流失敗或負載短路等引起的過電流，保護的可靠性較高，所以多用于要求頻繁加減速或四象限運行的場合。一般的交－交變頻器雖然沒有濾波電容，但供電電源的低阻抗使它具有電壓源的性質，也屬于電壓型變頻器。也有的交－交變頻器用電抗器將輸出電流強制變成矩形波或階梯波，具有電流源的性質，屬于電流型變頻器。⑵從變頻電源的性質上看，可分為電壓型變頻器和電流型變頻器。PAM是把VV和VF分開完成的，稱為脈沖幅值調制（PulseAmplitudeModulation）方式，簡稱PAM方式。PAM調制方式又有兩種：一種是調壓采用可控整流，即把交流電整流為直流電的同時進行相控整流調壓，調頻采用三相六拍逆變器，這種方式結構簡單，控制方便，但由于輸入環節采用晶閘管可控整流器，當電壓調得較低時，電網端功率因素較低，而輸出環節采用晶閘管組成的三相六拍逆變器，每周換相六次，輸出的諧波較大。其基本結構見圖a；另一種是采用不控整流、斬波調壓，即整流環節采用二極管不控整流，只整流不調壓，再單獨設置PWM斬波器，用脈寬調壓，調頻仍采用三相六拍逆變器，這種方式雖然多了一個環節，但調壓時輸入功率因素不變，克服了上面那種方式中輸入功率因數低的缺點。而其輸出逆變環節未變，仍有諧波較大的問題。其基本結構見圖b。PWM是將VV與VF集中于逆變器一起來完成的，稱為脈沖寬度調制（PulseWidthModulation）方式，簡稱PWM方式。PWM調制方式