变频器整流形式及预充电原理

发布日期:2022-12-16
变频器整流形式及预充电原理

电工优优今天要和大家分享的变频器整流形式及预充电原理相关信息,接下来我将从变频器整流逆变,变频器整流原理,变频器整流逆变的原理这几个方面来介绍。

谈到变频器,通常指电压源型变频器,即交-直-交变换器,前端通过整流装置将正弦交流电整流成脉动直流电,然后经过中间的电容滤波环节,形成稳定的直流电,然后再经过逆变环节,将直流电转换成频率电压均可以调整的交流电。(由于电流源型变频器本身的适用范围所限,市场占有率不大,这里不做介绍)

整流电路的分类

就变频器的整流部分拓扑结构也是多种多样,如果按照整流部分采用的器件分类,可分为: 二极管整流、可控硅整流、IGBT整流;

如果按照整流部分的脉波数分,对于单相交流电全波整流脉波数为2个,对于3相交流电全波整流脉波数为6个,对于三相交流电,还有多脉波整流技术,整流后的脉波数有12个、18个、24个……60个等,脉波个数是6的整数倍,脉波数越多,整流后的直流侧纹波越小,但电路越复杂。

预充电回路介绍

在电压源型变频器整流电路中,最常见的就是六脉动二极管整流,对于6脉动二极管整流,由于二极管为不可控器件,为了减小变频器上电瞬间,对电网的冲击,以及二极管器件本身的电流限制,还有对滤波电容的冲击电流,需要限制瞬间电流,其限流部分(预充电电阻)有的布置在直流侧,有的布置在交流侧,主回路拓扑结构也有区别。

各位对电容特性应该耳熟能详,电容隔直通交、存储电荷、耦合、滤波等等,而在变频器的主回路当中,直流电容的主要作用就是滤波和储能,在交流电换相时释放能量,保证直流电压稳定,从储能和滤波角度讲当然电容的容值越大越好,但是在变频器的主回路中,大的电容也会导致变频器上电初期,电容处于过渡过程,容易导致回路电流过大,因此必须设置“缓起电路”,使得电容慢慢充电,不至于影响电源、整流二极管、以及电容自身性能,因此预充电回路应运而生。

二极管整流电流限制在直流侧主回路拓扑结构

1、小功率变频器通常采用的整流及预充电方式,预充电完成后旁路接触器闭合。

2、大功率变频器,预充电回路采用单独的二极管回路作为预充电,然后控制可控硅触发,将二极管回路旁路。

二、交流侧预充电主回路拓扑

二极管整流电流限制在交流侧主回路拓扑结构

如下图所示

 对于可控硅整流,无需配置预充电电阻,可以通过控制可控硅的触发角度,实现直流回路电压的缓慢上升,避免电流冲击。

对于IGBT整流,电流限制在交流侧主回路拓扑结构。

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