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變頻器整流及濾波電路詳解

變頻器整流電路是變頻器主要的組成部分。其工作的質量直接影響著整個變頻器的運行。

一、整流電路的作用:是把交流電壓變成脈動直流電壓,既把交流電壓的負半周部分去掉,只剩下交流電壓的正半周部分,形成具有一個方向但帶波動的電壓,叫脈動直流電壓。

為了便于理解,請參見下面的直流電壓有關波形:


下交流電壓的正半周部分,形成具有一個方向但帶波動的電壓,叫脈動直流電壓。
為了便于理解,請參見下面的直流電壓有關波形:

由于這種電壓是脈動的,不具有穩定性,不能夠滿足變頻器逆變電路的需求。所以要想辦法去掉這種脈動成分,就有了濾波電路的需求。


二、濾波電路:濾波電路也是變頻器的主要電路之一,它關系到直流電壓的穩定程度。它的主要作用就是把整流出來的脈動直流電壓,通過電容或者電感的濾波功能,去掉脈動部分,使直流電壓更加的平滑穩定:


三、變頻器預充電電路:在變頻器中,不得不提到的還有一個預充電電路。雖然電路比較簡單,但是非常重要。這個電路的作用是給濾波電路的電容提供一個充電通路,以限制通過電容的電流,防止損壞變頻器。在預充電電路中,預充電電阻R兩端還有一個輔助觸點KM,這個觸點也很重要,這個觸點必須在預充電完成后,變頻器啟動之前閉合,否則會引起燒毀預充電電阻以及變頻器出現異常現象。


四、變頻器整流電路的分類:變頻器整流電路的種類可分為好多種:

整流二極管三相整流電路:6脈波整流 參見下圖

半控橋(二極管+晶閘管)三相整流電路:6脈波整流 參見下圖

12脈波三相整流電路: 參見下圖
圖片

IGBT三相整流電路:參見下圖

以上幾種常用的三相整流電路,其輸出的脈動直流電壓是交流電壓的1.35倍,如果是連接電容濾波電路,其輸出的平穩直流電壓是交流電壓的1.414倍

二極管整流和半控橋整流都是2象限整流,它的諧波電流比較大,要減小諧波的級別,需要單獨加裝進線濾波器或有源或者無源諧波濾波器。這種電路應用在慣性負載系統中,要設計制動斬波器電路,以消除電機的能量。

12脈波整流三相整流電路,輸出的脈動直流電壓波動比6脈波整流電路小很多,所以他的諧波電流含量也比較小,適用于要求諧波低的場合。

IGBT三相整流電路是4象限整流電路,可以把電機的回饋能量直接通過整流器件回饋到電網,起到了一定的節能作用。其產生的諧波電流也比較小,但是價格比較貴。

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