随着电力电子技术和自动控制技术的发展以及各种高性能电力电子元器件的出现,交流调速在电气传动领域中越来越占有重要的地位。显而易见,连续地改变供电电源频率,从而可以连续平滑地改变电动机速度的变频调速优于其它任何一种交流调速方式。而有电动机的地方几乎就有变频器。在一切需要进行速度控制的场合,变频器以其操作方便、控制性能高而获得广泛应用。交流变频调速技术是集电子、自动控制、微电子、电机学等技术的一项高技术。它是电气传动的发展方向。下面是变频器的其中两个种类:
一、矩阵式变换器(MC)
上面所述的交——交变频器和交——直——交变频器都有负面影响——无功功率和谐波污染。无功补偿和有源滤波是当前主要的防止手段。矩阵变换器就是适应这一需要而产生的。利用功率模块中的续流二极管作为反向电流通道,两个方向的IGBT可以分别控制,容易实现安全换流。为了保证MC的输入电流和输出电压都是正弦波,对9组双向开关都实行 PWM 控制, 各开关须按一定规律进
行切换 。为了保证安全切换,同一组输出的任意两组开关不能同时导通,否则将造成输入两相短路;三相开关也不能同时断开,也就是说,在两组开关切换瞬间不能插入死区,否则将造成感性负载开路而感应高电压。这样,既不允许两组开关交叠导通,也不允许有切换死区,必须有严格的逻辑控制才行,所以他们采用了四步换流法。
二、新型的cc-csl变频器
交——交变频器(又称循环变频器CC)的低频性能好,但调速范围差,而交——直——交变频器(csI)的低频脉动大,高频性能佳。德国AEG公司将二者的优点结合起来,创造性地提出了CC/CSI方案。这种变频器低频段按CC方式工作,而高速段按CSI方式工作,充分发挥了CC低频脉动小和CSI输出频率范围宽的特点。