变频器整流及滤波电路详解

变频器整流电路是变频器主要的组成部分。其工作的质量直接影响着整个变频器的运行。

一、整流电路的作用:是把交流电压变成脉动直流电压,既把交流电压的负半周部分去掉,只剩下交流电压的正半周部分,形成具有一个方向但带波动的电压,叫脉动直流电压。

为了便于理解,请参见下面的直流电压有关波形:


下交流电压的正半周部分,形成具有一个方向但带波动的电压,叫脉动直流电压。
为了便于理解,请参见下面的直流电压有关波形:

由于这种电压是脉动的,不具有稳定性,不能够满足变频器逆变电路的需求。所以要想办法去掉这种脉动成分,就有了滤波电路的需求。


二、滤波电路:滤波电路也是变频器的主要电路之一,它关系到直流电压的稳定程度。它的主要作用就是把整流出来的脉动直流电压,通过电容或者电感的滤波功能,去掉脉动部分,使直流电压更加的平滑稳定:


三、变频器预充电电路:在变频器中,不得不提到的还有一个预充电电路。虽然电路比较简单,但是非常重要。这个电路的作用是给滤波电路的电容提供一个充电通路,以限制通过电容的电流,防止损坏变频器。在预充电电路中,预充电电阻R两端还有一个辅助触点KM,这个触点也很重要,这个触点必须在预充电完成后,变频器启动之前闭合,否则会引起烧毁预充电电阻以及变频器出现异常现象。


四、变频器整流电路的分类:变频器整流电路的种类可分为好多种:

整流二极管三相整流电路:6脉波整流 参见下图

半控桥(二极管+晶闸管)三相整流电路:6脉波整流 参见下图

12脉波三相整流电路: 参见下图
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IGBT三相整流电路:参见下图

以上几种常用的三相整流电路,其输出的脉动直流电压是交流电压的1.35倍,如果是连接电容滤波电路,其输出的平稳直流电压是交流电压的1.414倍

二极管整流和半控桥整流都是2象限整流,它的谐波电流比较大,要减小谐波的级别,需要单独加装进线滤波器或有源或者无源谐波滤波器。这种电路应用在惯性负载系统中,要设计制动斩波器电路,以消除电机的能量。

12脉波整流三相整流电路,输出的脉动直流电压波动比6脉波整流电路小很多,所以他的谐波电流含量也比较小,适用于要求谐波低的场合。

IGBT三相整流电路是4象限整流电路,可以把电机的回馈能量直接通过整流器件回馈到电网,起到了一定的节能作用。其产生的谐波电流也比较小,但是价格比较贵。

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