變頻器中間環節優選直流方式原因——雷諾爾

變頻器的開展閱歷一個緩緩漸進的進程，Z初的變頻器并不是選用這種交直交：溝通變直流然后再變溝通這種拓撲，而是直接交交，無中心直流環節。這種變頻器叫交交變頻器，現在這種變頻器在超大功率、低速調速有運用。其輸出頻率規模為：0-17（1/2——1/3 輸入電壓頻率），所以不能滿足許多運用的要求，而且當時沒有IGBT，只有SCR，所以運用規模有限。

變頻器中間環節優選直流方式原因——雷諾爾

　　交交變頻器其作業原理是將三相工頻電源經過幾組相控開關操控直接發生所需求變壓變頻電源，其長處是功率高，能量能夠便利回來電網，其Z大的缺陷輸出的Z高頻率有必要小于輸入電源頻率1/3或1/2，不然輸出波形太差，電機發生抖動，不能作業。故交交變頻器至今限制低轉速調速場合，因此大大限制了它的運用規模。

　　矩陣式變頻器是一種交交直接變頻器，由九個直接接于三相輸入和輸出之間的開關陣組成。矩陣變換器沒有中心直流環節，輸出由三個電平組成，諧波含量比較??；其功率電路簡略、緊湊，并可輸出頻率、幅值及相位可控的正弦負載電壓；矩陣變換器的輸入功率因數可控，可在四象限作業。盡管矩陣變換器有許多長處，可是在其換流進程中不允許存在兩個開關同時導通的或許關斷的現象，實現起來比較困難。矩陣變換器Z大輸出電壓才能低，器材接受電壓高也是此類變換器一個很大缺陷。運用在風力發電中，因為矩陣變換器的輸入輸出不解耦，即無論是負載還是電源側的不對稱都會影響到另一側。別的，矩陣變換器的輸入端有必要接濾波電容，盡管其電容的容量比交直交的中心儲能電容小，但因為它們是溝通電容，要接受開關頻率的溝通電流，其體積并不小。

　　交-交變頻就是直接變頻，少了一個環節，可是用的器材量許多，三相的需求36個晶閘管，操控復雜。咱們教師惡作劇說誰調通了36個管子就能夠當即畢業。還有交-交變頻只能往工頻一下調理頻率，一般調到工頻的1/3-1/2，差不多20Hz。

　　2交直交變頻器

　　咱們把這種溝通變直流然后再變溝通這種變頻器叫交直交變頻器。交—直—交變頻器則是先把溝通電經整流器先整流成直流電，直流中心電路對整流電路的輸出進行平滑濾波，再經過逆變器把這個直流電流變成頻率和電壓都可變的溝通電。

　　分為兩種：

　　交直交電壓型

　　交直交電流型

　　其中前者廣泛運用，現在的通用變頻器就是選用這種拓撲。其特色是：中心為電解電容儲存供給母線電壓，前級選用二極管不控整流，簡略可靠，逆變選用三相PWM調制（現在調制算法是空間電壓矢量）。因為選用了一定容量的電解電容，所以直流母線電壓穩定，此刻只要操控好逆變IGBT的開關次序（輸出相序、頻率）和占空比（輸出電壓大?。?，就能夠取得非常優越的操控特性。

　　因為操控方法和硬件設計等各種因素，電壓型逆變器運用比較廣泛。傳統的電流型交直交變頻器選用天然換流的晶閘管作為功率開關，其直流側電感比較昂貴，而且運用于雙饋調速中，在過同步速時需求換流電路，在低轉差頻率的條件下功能也比較差，在雙饋異步風力發電中運用的不多。選用電壓型交直交變頻器這種整流變頻裝置具有結構簡略、諧波含量少、定轉子功率因數可調等優異特色，能夠明顯地改善雙饋發電機的運行狀態和輸出電能質量，而且該結構經過直流母線側電容徹底實現了網側和轉子側的別離。電壓型交直交變頻器的雙饋發電機定子磁場定向矢量操控體系，實現了基于風機Z大功率點跟蹤的發電機有功和無功的解耦操控，是現在變速恒頻風力發電的一個代表方向。

　　此外，還有一種并聯的交直交逆變器拓撲結構。這種結構的主要是經過一個交直交電流型和一個交直交電壓型變頻器并聯，電流型逆變器作為主逆變器擔任功率傳輸，電壓型逆變器作為輔逆變器擔任補償電流型逆變器諧波。這種結構主逆變器有較低的開關頻率，輔逆變器有較低的開關電流。同上面說到的交直交電壓型逆變器相比較，該拓撲結構具有低開關損耗，整個體系的功率比較高。其缺陷也是清楚明了的，大量電力電子器材的運用導致本錢的上升以及愈加復雜的操控算法，別的該種結構電壓利用率比較低。

　　3 交直交變頻器存在的問題

　　盡管交—直—交變頻器具有輸出頻率高、功率因數高級長處，但交—直—交變頻器仍存在許多待改善的問題：

　　當時大功率高電壓電力電子器材處在開展期，GTO元件面對淘汰，IGBT，IGCT尚待成熟；

　　選用IGCT（或許GTO）、IECT的變流器，器材故障形成直通短路的維護還是難題；電源側變流器如果發生直通短路會形成電網短路，所以變流器有必要選用高漏抗輸入變壓器，一般要求15%，乃至高達20%；

　　交—直—交變頻器低頻運行時過載才能減低，一般運行在5Hz以下時變頻器過載才能折半；

　　交—直—交變頻器輸出PWM調制電壓波形的電壓改變率du/dt很高，容易形成電機和電器的絕緣疲勞損害；輸出導線較長時，共模反射電壓會在電機側發生很高的電壓，如果是兩電平的變流器，這個電壓的峰值是直流電壓的兩倍，如果是三電平的變流器，這個電壓的峰值是中心一半電壓的三倍；

　　交—直—交變頻器PWM調制將發生諧波、噪聲、軸電流等問題。

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