交流控制电路和交交变频电路介绍

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交流电力控制电路

•
用三对反并联晶闸管连接成三相三线交流调压电路
• 首先要确定电路中门极起始控制点，把图中的晶闸管换成二极管可看出，在电阻负载时，从相电压过零时刻开始，相应的二极管就导通。因此，α的点应定在各相电压过零点。
• 晶闸管VT1、VT3、VT5的触发相位依次相差 120°，VT4、VT6、VT2的触发相位依次也相差120°，同相的两个晶闸管的触发相位相差180°。这样，自VT1至VT6的触发相位依次相差60°。
•
晶闸管与负载连接成内三角形的三相交流调压电路
•连接成内三角形的交流调压电路
•
晶闸管与负载连接成内三角形的三相交流调压电路
• 如上图所示，可以看成是三个由线电压供电的单相交流调压电路的组合。晶闸管点应定在线电压的零点上，VT1 ～VT6的触发脉冲依次相差60度。
•
晶闸管与负载连接成内三角形的三相交流调压电路
（1）固定周期控制总控制周期数m不变，通过调节导通周期数n来调节导通比，进而调节平均输出功率。 1）全周波连续控制
•
由过零触发开关电路组成的单相交流调功器
（1）固定周期控制
2）全周波断续式
•
由过零触发开关电路组成的单相交流调功器
•（2）可变周期控制：即导通周期数n不变，而改变控制周期数m，从而控制导通比及输出功率。
• 由过零触发开关电路组成的单相交流调功器，是采用周期控制的方式。即将交流电源与负载接通几个整周期，再断开几个整周期，通过改变接通周期数与断开周期数的比值来调节负载上的平均功率。即通过控制导通比D=n/m可以调节平均功率。
•
由过零触发开关电路组成的单相交流调功器
3. 零触发的两种工作模式

电力电子技术：交-交变换

2
6.1.1
单相交流调压电路
I o = 2I T
I TN = I T Z 2U 1
j=9
C 输出电流有效值 IVT的标么值
0.5 0.4
(6-10) (6-11)
j=0
° 75 ° 60 ° 45
0°
IVTN
0.3 0.2 0.1 0 40 80
a /(° )
120
160 180
图6-4 单相交流调压电路a为参变量时

u1 O
t
B 负载电流有效值
(6-2)
uo O io O uVT O t 1 a sin 2a (1 ) 2 2 图6-1电阻负载单相交图4-1 流调压电路及其波形
Uo Io = R
t
C 晶闸管电流有效值(6-3)
IT = U 1 2U 1 sin t d t = 1 2 a R R
6.1.1
单相交流调压电路
阻感负载的情况
电流谐波次数和电阻负载时相同，也只含3、5、7…等次谐波
随着次数的增加，谐波含量减少
和电阻负载时相比，阻感负载时的谐波电流含量少一些 a 角相同时，随着阻抗角j 的增大，谐波含量有所减少
6.1.1
单相交流调压电路
• 4．斩控式交流调压电路
一般采用全控型器件作为开关器件
t
t
图4-2 图6-2 阻感负载单相交流调压电路及其波形
6.1.1
单相交流调压电路
180
阻感负载时的工作过程分析
在ωt = a时刻开通VT1，负载电流满足
90° j= ° 75 ° 60 ° 45 ° 30 ° 15 ° 0
解方程得(6-6)

合肥工业大学--电力电子技术--精品课程

100 80 基波 In/I*/% 60 40 20 3次 5次 7次
图4-6 电阻负载单相交流调压电路基波和谐波电流含量
0
60
120 180
触发延迟角α/( °)
合肥工业大学电气工程学院电力电子技术精品课程项目组
12.1.1 单相交流调压电路
阻感负载的情况
电流谐波次数和电阻负载时相同，也只含3、5、7…等次谐波随着次数的增加，谐波含量减少和电阻负载时相比，阻感负载时的谐波电流含量少一些
合肥工业大学电气工程学院电力电子技术精品课程项目组
12.1.1 单相交流调压电路
利用边界条件：ωt = α +θ时io =0,可求得θ：
sin( α + θ − ϕ ) = sin( α − ϕ ) e
180
0 9° 9° ϕ= ° ° 75 75 ° 60 ° ° 45 45 ° ° 30 ° 30 ° 15 15° 0
λ=
P Uo I o Uo = = = S U1 I o U1 1 π −α sin 2α + 2π π
(4-4)
合肥工业大学电气工程学院电力电子技术精品课程项目组
12.1.1 单相交流调压电路
• 的关系: 输出电压与α的关系
移相范围为0≤ α ≤π。 α =0时，输出电压为最大， Uo=U1。随α的增大，Uo降低， α =π时， Uo =0。
(n=3,5,7,…)
bn =
基波和各次谐波有效值
Uon = 1 2
2 2 an + bn
(n=1,3,5,7,…)
(4-13)
•
负载电流基波和各次谐波有效值
I on = Uon / R
(4-14 )

第5讲 ACAC电路

Z 2U 1
=0
/(° )
120
160 180
单相交流调压电路为参变量时I VTN和关系曲线
第六讲交流-交流变换电路 11
相控式单相交流调压电路
阻感负载
窄脉冲触发（0<< 时） VT1持续导通时，VT2不通; VT1关断后，ug2消失，VT2仍不通。输出电压不对称，含直流分量宽脉冲触发（0<< 时）实际上VT1，VT2均导通180，u为完整的正弦波，只要α< φ ，u不受α影响，失控。
d( t )
2
U1 2 Z

sin cos(2 ) cos
第六讲交流-交流变换电路 10
相控式单相交流调压电路
负载电流有效值: I 0 2 IVT
IVT的标么值: IVTN IVT
0.5 0.4 IVTN 0.3 0.2 0.1 0 40 80
零线
17
三相交流调压电路
星形(Y)联结电路: 三相三线—将三相四线中的零线去掉任一相导通须和另一相构成回路电流通路中至少有两个晶闸管，应采用双脉冲或宽脉冲触发触发脉冲顺序和三相桥式全控整流电路一样，为VT1~ VT6,依次相差60° 相电压过零点定为的起点，角移相范围是0~150°
Z R 2 L
2

式中
,θ为晶闸管导通角
tg
利用边界条件：ωt = a +θ时io =0,可求得θ：
sin( ) sin( )e
VT2导通时，上述关系完同，只是io极性相反，相位差180°
第六讲交流-交流变换电路 8
相控式单相交流调压电路

三相交-交变频电路

由于输出端中点不和负载中点相联接，所以在构成三相变频电路的六组桥式电路中，至少要有不同输出相的两组桥中的四个晶闸管同时导通才能构成回路，形成电流。
二、三相交-交变频电路的接线方式 (2) 输出星形联结方式
和整流电路一样，同一组桥内的两个晶闸管靠双触发脉冲保证同时导通。
两组桥之间则是靠各自的触发脉冲有足够的宽度，以保证同时导通。
三相交-交变频电路
一、三相交-交变频电路
定义：
交交变频电路主要应用于大功率交流电机调速系统，使用的是三相交交变频电路。
由三组输出电压相位各差120°的单相交交变频电路组成。
二、三相交-交变频电路的接线方式 (1)公共交流母线进线方式
由三组彼此独立的、输出电压相位相互错开120°的单相交交变频电路构成。电源进线通过进线电抗器接在公共的交流母线上。因为电源进线端公用，所以三组的输出端必须隔离。为此，交流电动机的三个绕组必须拆开。主要用于中等容量的交流调速系统。
二、三相交-交变频电路的接线方式 (2) 输出星形联结方式
三组的输出端是星形联结，电动机的三个绕组也是星形联结。电动机中点不和变频器中点接在一起，电动机只引出三根线即可。
二、三相交-交变频电路的接线方式 (2) 输出星形联结方式
因为三组的输出联接在一起，其电源进线必须隔离，因此分别用三个变压器供电。
三、三相交-交变频电路的输入输出特性
三相交-交变频电路与单相交-交变频电路的输出上限频率和输出电压谐波和单相交交变频电路是一致的。
输入电流：
总输入电流由三个单相的同一相输入电流合成而得到。有些谐波相互抵消，谐波种类有所减少，总的谐波幅值也有所降低。
三、三相交-交变频电路的输入输出特性

西安交通大学-电力电子技术课件-第6章交流电力控制电路和交交变频电路

V3
VD4
R
uo
VD3 V4 L
续流通道续流通道
图4-7 斩控图式交4-流7调压电路
6.1.1 单相交流调压电路
单相--斩控式交流调压电路波形
图4-8 电阻负载斩控式交流调压电路波形
6.1.2 三相交流调压电路
根据三相联结形式的不同，三相交流调压电路具有多种形式
ia VT1
Ua0 ' a
ua VT3
异
应控用制方式不同常：用将于负电载炉与的电温源度接控通制几个周波，再断开几个周波，改变通断周波数的 –比因其值直来接调调节节负对载象所是电消路耗的的平平均均输出功率,所以称
为交流调功电路控制对象时间常数很大，以周波数为单位控制即可通常晶闸管导通时刻为电源电压过零的时刻，负载
电压电流都是正弦波，不对电网电压电流造成通常意义的谐波污染
第6章交流电力控制电路和交交变频电路
6.1 交流调压电路 6.1.1 单相交流调压电路 6.1.2 三相交流调压电路
6.2 其他交流电力控制电路 6.2.1 交流调功电路 6.2.2 交流电力电子开关
6.3 交交变频电路 6.3.1 单相交交变频电路 6.3.2 三相交交变频电路
概述
交流-交流变流电路
6.2.1 交流调功电路
电阻负载时的工作情况
– 控制周期为M倍电源周期，晶闸管在前N个周期导通，后M－N个周期关断
– 当M=3、N=2时的电路波形如图
交流调功电路典型波形(M =3、N =2)
uo
导通段=
2N M
2 U1
2 uo,io
u1
M
O
3 4
t
M
MM
电源周期

第四章交流调压

c)
3
0
2 4
2
3 3
3
图4-10 不同角时负载图相4电-压10波形 a) =30° b) =60° c) =120°
电力电子技术
1）0°≤ a <60°，三个晶
闸管导通与两个晶闸管导通交替，每个晶闸管导通角度
为180°－a 。但a =0°时，
一直是三管导通
2）60°≤ a <90°，任一
时刻两个晶闸管导通，每个晶闸管导通角度120°
3）90°≤ a <150°，两个
晶闸管导通与无晶闸管导通交替，每个晶闸管导通角度
为300°－2 a，导通角度被
分割为不连续的两部分，在半周波内形成两个断续的波头，各占1500-a。
3.各触发信号应与相应的交流电源电压相序一致，并且与电压同步。
电力电子技术
交流控制电路
电力电子技术
ia VT1
Ua0' a
ua VT3
VT4
n
b
n'
ia ua
ub VT5
VT6 c
n ub
uc
VT2 负载
uc
a
b
负载
c
a)
b)
ua
ia负载n源自bubaua 负载
ia
a
ub
b
n
uc
uc c
c
c)
d)
a) 星形联结图4-9b) 线路控制三角形联结
交流控制电路
当阻感负载, < j 时电
路工作情况。
宽脉冲触发：
电力电子技术
VT1的导通时间超过π 。触发VT2时， io尚未过零， VT1仍导通， VT2不会导通。

交交变频电路

γ 称为输出电压比：余弦交点法基本公式
余弦交点法图解
线电压uab、 uac 、 ubc 、 uba 、 uca和ucb 依次用u1 ~ u6表示相邻两个线电压的交点对应于a=0 u1~u6所对应的同步信号分别用us1~us6表示 us1~us6比相应的u1~u6超前30°，us1~us6的最大值和相应线电压a=0的时刻对应以a=0为零时刻，则us1~us6为余弦信号希望输出电压为uo，则各晶闸管触发时刻由相应的同步电压us1~us6的下降段和uo的交点来决定
优点
输出电压为正弦波输出频率不受电网频率的限制输入电流也可控制为正弦波且和电压同相功率因数为1，也可控制为需要的功率因数能量可双向流动，适用于交流电动机的四
象限运行不通过中间直流环节而直接实现变频，效
率较高
矩阵式变频电路的基本工作原理
利用单相输入
对单相交流电压us进行斩波控制，即进行PWM控制时，输出电压uo为
交交变频电路主要应用于低速、大功率交流电机调速系统，使用的是三相交交变频电路
由三组输出电压相位各差120°的单相输出交交变频电路按一定方式连接组成
1．电路接线方式主要有两种：公共交流母线进线方式和输出星形联结（Y接）方式
公共交流母线进线方式
由三组彼此独立的、输出电压相位相互错开 120°的单相交交变频电路构成电源进线通过进线电抗器接在公共的交流母线上因为电源进线端公用，所以三组的输出端必须隔
组桥式电路的a角都在90°附近，因此输入功率因
数很低
给各相输出电压叠加上同样的直流分量，控制角a
将减小，但变频器输出线电压并不改变
交流偏置
梯形波输出控制方式
使三组单相变频器的输出均为梯形波（也称准梯形波），主要谐波成分是三次谐波

第5章交流调压电路和变频电路讲解

5.2 交—交变频电路
图5-8 公共交流母线接线方式的三相交—交变频电路
图5-9 输出为星形联结方式的三相交—交变频电路
由于变频电路输出端中性点不与负载中性点连接，所以六组桥式
电路中，至少要有不同相的两组桥中的四个晶闸管同时导通才能构成
回路。与整流电路一样，同一组桥内的两个晶闸管靠双触发脉冲保证
同时导通；而两组桥之间则靠各自触发脉冲的宽度保证同时导通。
而且与负载的阻抗角φ（φ=arctanω
L/R）有关。图5⁃3为导通角θ、触
发延迟角α和负载阻抗角φ的关系曲
线。
图5-3 带阻感性负载的单相交流调压电路及其波形图 a)电路图 b)负载阻抗三角形 c)α>φ d)α=φ e)α<φ
5.1 交流调压电路
1)带电阻性负载时，负载得到缺角的正弦电压、电流波形。 2)带阻感性负载时，触发脉冲宽度必须足够，否则当α<φ时一个晶闸管无法导通，将出现波形丢失现象，使负载带有较大直流分量而烧坏晶闸管。 3)带阻感性负载时，最小触发延迟角α=φ，所以α的移相范围为φ～18 0°；带电阻性负载时，α的移相范围为0～180°。
5.1 交流调压电路
3. 三相交流调压电路实例图5⁃5所示为由双向晶闸管
组成的软起动器主电路。软起动器可用于三相异步电动机的起动与制动控制，电动机容量可以较大。采用软起动器可抑制电动机起动过程中的电流，降低对机械传动系统的冲击，提高机电系统寿命，减少故障。软起动器适用于控制轻载起动的用电设备，如水泵、风机、压缩机等。
图5-7 三相桥式单相交—交变频电路及其波形图 a)三相桥式单相交—交变频电路图 b)波形图
5.2 交—交变频电路
5.2.2 三相交—交变频电路 1.接线方式

交流调压电路和交流调功电路

交流调压电路和交流调功电路交流调压电路和交流调功电路是电子电路中常见的两种类型，它们分别用于控制交流电源输出的电压和功率。

本文将从定义、原理、应用等方面详细介绍这两种电路。

一、交流调压电路1.1 定义交流调压电路是一种通过控制交流信号的幅值或相位来实现对输出电压进行调节的电路。

1.2 原理交流调压电路主要由三个部分组成：变压器、整流器和滤波器。

其中变压器主要用于将输入的高压交流信号降低到合适的工作范围内；整流器则将变换后的信号转换为直流信号；滤波器则通过去除残留的脉动信号，使得输出信号更加稳定。

在实际应用中，还需要一个控制器来对输出信号进行调节。

控制器可以通过改变整个系统中某些元件（如可变阻容）的参数，来改变整个系统中某些元件（如可变阻容）的参数，从而实现对输出信号的控制。

1.3 应用交流调压电路广泛应用于各种需要稳定输出电压的场合，如电子设备、通信设备、医疗设备等。

在这些场合中，稳定的输出电压可以保证设备正常工作，同时也可以保护设备免受过高或过低的电压损害。

二、交流调功电路2.1 定义交流调功电路是一种通过控制交流信号的幅值或相位来实现对输出功率进行调节的电路。

2.2 原理交流调功电路主要由三个部分组成：变压器、整流器和负载。

其中变压器主要用于将输入的高压交流信号降低到合适的工作范围内；整流器则将变换后的信号转换为直流信号；负载则是需要进行功率控制的元件。

在实际应用中，还需要一个控制器来对输出信号进行调节。

控制器可以通过改变整个系统中某些元件（如可变阻容）的参数，来改变整个系统中某些元件（如可变阻容）的参数，从而实现对输出信号的控制。

2.3 应用交流调功电路广泛应用于各种需要稳定输出功率的场合，如工业生产线、飞机和火车等大型机械设备。

在这些场合中，稳定的输出功率可以保证设备正常工作，同时也可以保护设备免受过高或过低的功率损害。

三、交流调压电路和交流调功电路的区别交流调压电路和交流调功电路都是用于控制交流信号的幅值或相位来实现对输出信号进行调节的电路。

第4章交流调压与交交变频

(2) 正弦波型交-交变频器
正弦波型交-交变频器的主电路与方波型的主电路相同，但正弦波型交-交变频器输出电压的平均值按正弦规律变化，克服了方波型交-交变频器输出波形高次谐波成分大的缺点。
在正组桥整流工作时，使控制角α从 / 2 0 / 2，
输出的平均电压由低到高再到低的变化。而在正组桥逆变工作时，使控制角α从 / 2 / 2 ，就可以获得
交交变频直接
改变频率的电路交直交变频间接
2
4.1 交流调压电路
原理
两个晶闸管反并联后串联在交流电路中，通过对晶闸管的控制就可控制交流电力。
电路图
3
4.1 交流调压电路
应用
1 灯光控制（如调光台灯和舞台灯光控制)。 2 异步电动机软起动。 3 异步电动机调速。 4 供用电系统对无功功率的连续调节。 5 在高压小电流或低压大电流直流电源中，
30
2 交流电力电子开关
晶闸管的投切
选择晶闸管投入时刻的原则：该时刻交流电源电压和电容器预充电电压相等，这样电容器电压不会产生跃变，就不会产生冲击电流。
理想情况下，希望电容器预充电电压为电源电压峰值，这时电源电压的变化率为零，电容投入过程不但没有冲击电流，电流也没有阶跃变化。
u VT1
① 带电阻性负载时，负载电流波形与单相桥式可控整流交流侧电流波形一致，改变控制角α可以改变负载电压有效值。
② 带电感性负载时，不能用窄脉冲触发，否则当α <φ时
会发生有一个晶闸管无法导通的现象，电流出现很大的直流分量。
③ 带电感性负载时，α 的移相范围为φ ~ 180 ，带电阻性负载时移相范围为0 ~ 180。
Oa iG2

电力电子技术-交交变频电路

u6
u1
cosα = γ sin ω0t
(6-18)
ωt
余弦交点法图解
αP3 αP4
线电压uab、 uac 、 ubc 、
us2 us3 us4 us5 us6
us1
uba 、 uca和ucb依次用u1 ~ u6表示。
uo
相邻两个线电压的交点对应
ωt
于α =0。
u1~u6所对应的同步信号分别用us1~us6表示
交流－交流变换器(3)
3. 输出正弦波电压的调制方法
介绍最基本的、广泛使用的余弦交点法。
u2
u3
u4 u5
u6
u1
设Ud0为α = 0时整流电路
的理想空载电压，则有
ωt
u o = U d0 cos α
(6-15)
αP3 αP4
us2 us3 us4 us5 us6
us1
uo
每次控制时α角不同，
ωt
u 0 表示每次控制间隔内
uo的平均值。
余弦交点法原理
交流－交流变换器(3)
设期望的正弦波输出电压为
uo = Uom sinωot
u o = U d0 cos α (6-15)
(6-16）比较式(6-15)和(6-16)，应使
u2
u3
u4 u5
u6
u1
cosα
=
Uom Ud0
sinωot
=
γ
sinωot
工作原理
P组工作时，负载电流io为正 N组工作时，io为负。
两组变流器按一定的频率交替工作，负载就得到该频率的交流电。
改变两组变流器的切换频
率。，就可改变输出频率ωo 改变变流电路的控制角α

交流调压电路和交流调功电路区别

1.答：交流调压电‎路和交流调‎功电路的电‎路形式完全‎相同，二者的区别‎在于控制方‎式不同。

交流调压电‎路是在交流‎电源的每个‎周期对输出‎电压波形进‎行控制。

而交流调功‎电路是将负‎载与交流电‎源接通几个‎周波，再断开几个‎周波，通过改变接‎通周波数与‎断开周波数‎的比值来调‎节负载所消‎耗的平均功‎率。

交流调压电‎路广泛用于‎灯光控制（如调光台灯‎和舞台灯光‎控制）及异步电动‎机的软起动‎，也用于异步‎电动机调速‎。

在供用电系‎统中，还常用于对‎无功功率的‎连续调节。

此外，在高电压小‎电流或低电‎压大电流直‎流电源中，也常采用交‎流调压电路‎调节变压器‎一次电压。

如采用晶闸‎管相控整流‎电路，高电压小电‎流可控直流‎电源就需要‎很多晶闸管‎串联；同样，低电压大电‎流直流电源‎需要很多晶‎闸管并联。

这都是十分‎不合理的。

采用交流调‎压电路在变‎压器一次侧‎调压，其电压电流‎值都不太大‎也不太小，在变压器二‎次侧只要用‎二极管整流就可以‎了。

这样的电路‎体积小、成本低、易于设计制‎造。

交流调功电‎路常用于电‎炉温度这样‎时间常数很‎大的控制对‎象。

由于控制对‎象的时间常‎数大，没有必要对‎交流电源的‎每个周期进‎行频繁控制‎。

2. 答：TCR是晶‎闸管控制电‎抗器。

TSC是晶‎闸管投切电‎容器。

二者的基本‎原理如下：TCR 是利用电抗‎器来吸收电‎网中的无功‎功率（或提供感性‎的无功功率‎），通过对晶闸‎管开通角a‎角的控制，可以连续调‎节流过电抗‎器的电流，从而调节T‎CR从电网‎中吸收的无‎功功率的大‎小。

TSC 则是利用晶‎闸管来控制‎用于补偿无‎功功率的电‎容器的投入‎和切除来向‎电网提供无‎功功率（提供容性的‎无功功率）。

二者的特点‎是：TCR只能‎提供感性的‎无功功率，但无功功率‎的大小是连‎续的。

实际应用中‎往往配以固‎定电容器（FC），就可以在从‎容性到感性‎的范围内连‎续调节无功‎功率。

变频器工作原理图解

变频器工作原理图解1 变频器的工作原理变频器分为 1 交---交型输入是交流，输出也是交流将工频交流电直接转换成频率、电压均可控制的交流，又称直接式变频器2 交—直---交型输入是交流，变成直流再变成交流输出将工频交流电通过整流变成直流电，然后再把直流电变成频率、电压、均可控的交流电又称为间接变频器。

多数情况都是交直交型的变频器。

2 变频器的组成由主电路和控制电路组成主电路由整流器中间直流环节逆变器组成先看主电路原理图三相工频交流电经过VD1 ~ VD6 整流后，正极送入到缓冲电阻RL中，RL的作用是防止电流忽然变大。

经过一段时间电流趋于稳定后，晶闸管或继电器的触点会导通短路掉缓冲电阻RL ，这时的直流电压加在了滤波电容CF1、CF2 上，这两个电容可以把脉动的直流电波形变得平滑一些。

由于一个电容的耐压有限，所以把两个电容串起来用。

耐压就提高了一倍。

又因为两个电容的容量不一样的话，分压会不同，所以给两个电容分别并联了一个均压电阻R1、R2 ，这样，CF1 和CF2 上的电压就一样了。

继续往下看，HL 是主电路的电源指示灯，串联了一个限流电阻接在了正负电压之间，这样三相电源一加进来，HL就会发光，指示电源送入。

接着，直流电压加在了大功率晶体管VB的集电极与发射极之间，VB的导通由控制电路控制，VB上还串联了变频器的制动电阻RB，组成了变频器制动回路。

我们知道，由于电极的绕组是感性负载，在启动和停止的瞬间都会产生一个较大的反向电动势，这个反向电压的能量会通过续流二极管VD7~VD12使直流母线上的电压升高，这个电压高到一定程度会击穿逆变管V1~V6 和整流管VD1~VD6。

当有反向电压产生时，控制回路控制VB导通，电压就会通过VB在电阻RB释放掉。

当电机较大时，还可并联外接电阻。

一般情况下“+”端和P1端是由一个短路片短接上的，如果断开，这里可以接外加的支流电抗器，直流电抗器的作用是改善电路的功率因数。

交流-直流-交流变频电路

交流-直流-交流变频电路经过两次以上的变换，将一种频率的交流电转变为另一种频率的交流电的电路称为间接变频电路。

按变换的途径可分为交流-直流-交流变频电路和交流-直流-高频-交流变频电路。

其中交流-直流-交流变频电路是常见的变频器所采用的变频（主）电路形式。

1、交流-直流-交流变频电路的基本形式先用整流器将输入的交流电转变为直流电，再用逆变器将直流电转变为所需频率的交流电（图1）。

图1 交流-直流-交流变频电路整流器采用不控整流电路或相控整流电路。

在要求变频器输出电压可变，而逆变器又无控制电压的能力的场合，常采用相控整流电路；在逆变器能够控制输出电压的场合，一般采用不控整流电路，以降低成本。

2、交流-直流-交流变频电路的种类(1)电源换流逆变电路：电路中的晶闸管利用电源电压换流，晶闸管关断条件好，它构成的变频器容量可以做得较大。

它主要应用于线绕式异步电动机串级调速，高压直流输电，大电网的连接。

(2)负载换流逆变电路：电路中的晶闸管利用负载电压换流。

它主要用于同步电动机调速和感应加热装置中。

用于同步电动机调速的变频电路输出频率不高，一般为几赫到几十赫，可以采用普通晶闸管作为逆变器的开关元件，成本较低。

在启动时，同步电动机反电动势为零，晶闸管不能利用负载电压换流，常采用电源换流或辅助强迫换流。

用于感应加热的变频电路的输出频率较高，一般为几百赫到几万赫。

它的逆变电路种类很多，有并联逆变电路、串联逆变电路、串并联逆变电路、倍频式逆变电路和时间分割式逆变电路。

并联逆变电路负载适应性强，适用于熔炼和透热。

串联逆变电路可以在逆变器内部调节输出电压，启动比较方便，适用于淬火和钎焊。

串并联逆变电路、倍频式逆变电路和时间分割式逆变电路适用于输出频率较高的应用场合。

(3)自换流逆变电路：主要用于异步电动机变频调速和恒压恒频装置中。

逆变器中的晶闸管需要专门的辅助换流电路换流，电路较复杂。

为了简化电路，在中小功率的自换流逆变电路中常采用功率晶体管等自关断元件。

交交变频器的工作原理

交交变频器的工作原理交流变频器（Variable Frequency Drive，简称VFD）是一种电力电子器件，能够将交流电源的频率和电压进行调节，以驱动交流电动机实现电动机的无级调速。

下面将详细介绍交流变频器的工作原理。

交流变频器主要由整流器、中间电路、逆变器和控制电路等部分组成。

1.整流器：交流变频器输入电压为交流电源，通过整流器将交流电转换为直流电。

整流器采用的一般是整流桥电路，由四个二极管构成。

当输入终端为正半周电压时，D1、D2导通，负半周电压时，D3、D4导通，通过整流器将交流电转换为直流电。

2.中间电路：中间电路主要由电容器组成。

电容器的作用是储存能量，平滑整流后的直流电。

在整流器输出的直流电的波动范围内，电容器能够提供稳定的直流电源。

3.逆变器：逆变器是交流变频器的核心部分，将直流电转换为可调频率和可调幅度的交流电。

逆变器采用的是电子开关逆变器，通常采用IGBT（绝缘栅双极性晶体管）作为开关元件。

逆变器根据控制信号调节IGBT的导通和截止，从而实现对输出交流电频率和电压的调节。

4.控制电路：控制电路负责根据用户设定的参数，控制逆变器的工作状态。

控制电路接收用户输入的控制信号，通过对逆变器中的开关元件IGBT的控制，调节输出电压和频率。

控制电路通常由微处理器和相关模拟和数字电路组成。

总结起来，交流变频器的工作原理可以概括为以下几个步骤：1.输入电压经过整流器转换为直流电；2.直流电经过中间电路的储能和滤波，获得稳定的直流电源；3.控制电路接收用户输入的控制信号，并根据信号调节逆变器中的开关元件IGBT的导通和截止；4.逆变器将直流电转换为可调频率和可调幅度的交流电，供给交流电动机。

交流变频器工作原理的核心在于逆变器的控制，通过对逆变器控制信号的调节，可以改变电机的电压和频率，从而实现电机的无级调速。

在变频器的控制下，电机可以根据需要以不同的转速工作，实现对电机的精确控制，提高工作效率，同时也能够达到节能的目的。