交-直-交間接變頻器由整流器(交-直變流器)、逆變器(直-交變流器)及中間直流環(huán)節(jié)(電抗器)三部分組成。整流器中的晶閘管用電源的交流電壓關(guān)斷,逆變器的晶閘管用負(fù)載同步電動(dòng)機(jī)的定子交流電壓關(guān)斷。變頻器輸出電流幅值由整流器控制,輸出頻率由逆變器控制。
二者主要區(qū)別為:前者是把頻率固定的交流電直接變換成頻率連續(xù)可調(diào)的交流電;后者是把頻率固定的交流電整流成直流電,再把直流電逆變成頻率可調(diào)的交流電。前者流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流近似于三相正弦,附加損耗小,轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小,當(dāng)電源頻率為50Hz時(shí)最大輸出頻率不超過(guò)20Hz,主電路器件較多,由于無(wú)中間環(huán)節(jié),效率較高;后者定子電流為120°方波,電動(dòng)機(jī)損耗大,轉(zhuǎn)矩脈動(dòng),無(wú)輸出頻率限制。
從兩者區(qū)別可以清楚的看出,電源自然換相的交-交變頻調(diào)速和負(fù)載自然換相的交-直-交變頻調(diào)速各自的應(yīng)用范圍:交-交變頻調(diào)速用于大功率(500kW以上或1000kW以上)、低速(600r/min以下)場(chǎng)合;交-直-交變頻調(diào)速用于大功率、600r/min以上、負(fù)載較平穩(wěn)的場(chǎng)合。
交-交變頻器的原理
以單相輸出的交-交變頻器為例,如圖3所示,它實(shí)質(zhì)上是一套三相橋式無(wú)環(huán)流反并聯(lián)的可逆整流裝置。裝置中工作晶閘管的關(guān)斷通過(guò)電源交流電壓的自然換相實(shí)現(xiàn)。如果觸發(fā)裝置的控制信號(hào)ust是直流信號(hào),即觸發(fā)角不變,變頻器的輸出電壓也是直流;若ust是交流信號(hào),即觸發(fā)角是變化的,相應(yīng)變頻器的輸出電壓也是交流,實(shí)現(xiàn)變頻。由于這種變頻器無(wú)中間直流環(huán)節(jié),故稱為交-交變頻器。
圖3 單相輸出交-交變頻器