理论教育 电压型PWM变频器主电路详解

电压型PWM变频器主电路详解

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:目前,多采用电压型PWM变频器同时实现变压变频控制的目的。通常电压型PWM变频器先将电源提供的交流电通过整流器变成直流,再经过逆变器将直流变换成可控频率的交流电。PWM逆变器采用了全控式电力电子开关器件,因此输出的谐波大小取决于PWM的开关频率以及PWM方式,关于PWM方式在后面几节中会加以详细介绍。

电压型PWM变频器主电路详解

目前,多采用电压型PWM变频器同时实现变压变频控制的目的。通常电压型PWM变频器先将电源提供的交流电通过整流器变成直流,再经过逆变器将直流变换成可控频率的交流电。按照不同的控制方式,又可分为图3-8中的四种形式。

1.晶闸管整流器调压、逆变器调频的交-直-交变压变频装置(见图3-8a)

该装置中,调压和调频在两个环节上分别完成,要求两者在控制电路中协调配合,器件结构简单,控制方便。其主要缺点是,在整流环节中采用了晶闸管整流器,当电压调得较低时,电网端功率因数较低。而逆变器也是由晶闸管组成的,其工作模式为三相六拍,每周换相六次,因此输出的谐波较大。

2.不控整流、斩波器调压、六拍逆变器调频的交-直-交变压变频装置(见图3-8b)

它有三个环节,整流器由二极管组成,只整流不调压;调压环节由斩波器单独进行,这样虽然比第一种结构多了一个环节,但调压时输入功率因数不变。由于逆变环节仍然保持了第一种结构,所以仍有较大的谐波。

3.不控整流、PWM逆变器调压调频的交-直-交变压变频装置(见图3-8c)

该结构可以较好地解决输入功率因数低和输出谐波大的问题。PWM逆变器采用了全控式电力电子开关器件,因此输出的谐波大小取决于PWM的开关频率以及PWM方式,关于PWM方式在后面几节中会加以详细介绍。(www.daowen.com)

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图3-8 电压型PWM变频器的结构形式

a)可控整流器调压、六拍逆变器调频 b)不控整流、斩波器调压、六拍逆变器调频 c)不控整流、PWM逆变器调压调频 d)PWM可控整流、PWM逆变器调压调频

4.PWM可控整流、PWM逆变器调压调频的交-直-交变压变频装置(见图3-8d)

由于计算机技术的不断发展,全数字系统使PWM非常容易,例如TI公司的TMS320 F28335就有18路PWM接口,可以方便地设计实现双PWM变流器,不仅在逆变环节采用PWM,其整流部分也采用PWM可控整流。因此,整个系统对电网的谐波污染可以控制得非常低,同时具有较高的功率因数。不仅如此,通过PWM还可以使系统进行再生制动,即可以使异步电机在四象限上运行。

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