談到變頻器,通常指電壓源型變頻器,即交-直-交變換器,前端通過(guò)整流裝置將正弦交流電整流成脈動(dòng)直流電,然后經(jīng)過(guò)中間的電容濾波環(huán)節(jié),形成穩(wěn)定的直流電,然后再經(jīng)過(guò)逆變環(huán)節(jié),將直流電轉(zhuǎn)換成頻率電壓均可以調(diào)整的交流電。(由于電流源型變頻器本身的適用范圍所限,市場(chǎng)占有率不大,這里不做介紹)
整流電路的分類(lèi)
就變頻器的整流部分拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也是多種多樣,如果按照整流部分采用的器件分類(lèi),可分為: 二極管整流、可控硅整流、igbt整流;
如果按照整流部分的脈波數(shù)分,對(duì)于單相交流電全波整流脈波數(shù)為2個(gè),對(duì)于3相交流電全波整流脈波數(shù)為6個(gè),對(duì)于三相交流電,還有多脈波整流技術(shù),整流后的脈波數(shù)有12個(gè)、18個(gè)、24個(gè)……60個(gè)等,脈波個(gè)數(shù)是6的整數(shù)倍,脈波數(shù)越多,整流后的直流側(cè)紋波越小,但電路越復(fù)雜。
預(yù)充電回路介紹
在電壓源型變頻器整流電路中,最常見(jiàn)的就是六脈動(dòng)二極管整流,對(duì)于6脈動(dòng)二極管整流,由于二極管為不可控器件,為了減小變頻器上電瞬間,對(duì)電網(wǎng)的沖擊,以及二極管器件本身的電流限制,還有對(duì)濾波電容的沖擊電流,需要限制瞬間電流,其限流部分(預(yù)充電電阻)有的布置在直流側(cè),有的布置在交流側(cè),主回路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也有區(qū)別。
各位對(duì)電容特性應(yīng)該耳熟能詳,電容隔直通交、存儲(chǔ)電荷、耦合、濾波等等,而在變頻器的主回路當(dāng)中,直流電容的主要作用就是濾波和儲(chǔ)能,在交流電換相時(shí)釋放能量,保證直流電壓穩(wěn)定,從儲(chǔ)能和濾波角度講當(dāng)然電容的容值越大越好,但是在變頻器的主回路中,大的電容也會(huì)導(dǎo)致變頻器上電初期,電容處于過(guò)渡過(guò)程,容易導(dǎo)致回路電流過(guò)大,因此必須設(shè)置“緩起電路”,使得電容慢慢充電,不至于影響電源、整流二極管、以及電容自身性能,因此預(yù)充電回路應(yīng)運(yùn)而生。
二極管整流電流限制在直流側(cè)主回路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
1、小功率變頻器通常采用的整流及預(yù)充電方式,預(yù)充電完成后旁路接觸器閉合。
2、大功率變頻器,預(yù)充電回路采用單獨(dú)的二極管回路作為預(yù)充電,然后控制可控硅觸發(fā),將二極管回路旁路。
二、交流側(cè)預(yù)充電主回路拓?fù)?br>二極管整流電流限制在交流側(cè)主回路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
如下圖所示
對(duì)于可控硅整流,無(wú)需配置預(yù)充電電阻,可以通過(guò)控制可控硅的觸發(fā)角度,實(shí)現(xiàn)直流回路電壓的緩慢上升,避免電流沖擊。
對(duì)于igbt整流,電流限制在交流側(cè)主回路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。