AC/AC變換器電路原理_常用的AC-AC變換電路

AC/AC變換器電路原理

實(shí)際上是由正組（P）雙半波變流器和負(fù)組（N）雙半波變流器反并聯(lián)組成的。正組由VT1和VT2組成，負(fù)組由VT3和VT4組成。當(dāng)正組工作時(shí)，分別觸發(fā)VT1和VT2使之導(dǎo)通，負(fù)載上獲得正向電壓；而負(fù)組工作時(shí)，對(duì)VT3和VT4觸發(fā)使之導(dǎo)通，負(fù)載上獲得反向電壓。現(xiàn)以電阻性負(fù)載為例，并假定兩組變流器不同時(shí)工作。

（1）整半周工作方式：假定輸出交流電壓的頻率（fo）為電源頻率（fs）的1/3，即To=3Ts。為此在輸出的前半周期內(nèi)（To/2），讓正組變流器工作3個(gè)電源電壓整半周，在此期間內(nèi)負(fù)組變流器被封鎖；然后在輸出的后半周期內(nèi)，讓負(fù)組變流器導(dǎo)通3個(gè)電源整半周，在此期間內(nèi)正組變流器停止工作，這樣可以獲得如圖3-26b所示的波形，其輸出電壓中的基波分量的頻率為電源頻率的1/3，即fo=fs/3，以此類推。當(dāng)每個(gè)輸出電壓半周期內(nèi)包含電源電壓整半周個(gè)數(shù)為n時(shí)，則輸出電壓中的基波分量頻率為電源頻率的1/n，即fo=fs/n。

由以上分析可知，按整半周工作方式，輸出頻率是不能連續(xù)可調(diào)的，而且輸出電壓中包含大量的諧波。

（2）a調(diào)制工作方式：若每個(gè)電源半周期不是整半周期導(dǎo)通，而是控制a不同，讓輸出電壓按理想的正弦波進(jìn)行調(diào)制，則能獲得如圖3-26c所示的波形，其輸出電壓中的基波頻率仍然為電源頻率的1/3，但其輸出波形比圖3-26b更接近正弦波，其諧波含量較低。這種工作方式是AC/AC直接變換器所采用的。

（3）高頻工作方式：這種工作方式不同于前述的兩種，在1個(gè)電源電壓的半周期內(nèi)，兩組變流器要輪流工作多次，當(dāng)圖3-26a的晶閘管用自關(guān)斷器件代替時(shí)，就可以實(shí)現(xiàn)這種工作方式，而且要求先封鎖已導(dǎo)通的變流器，然后才能使另一組變流器投入工作。若在1個(gè)電源電壓周期里，以高速率切換兩組變流器，使其輪流工作，則能獲得如圖3-26d所示的波形，并稱它為高頻工作方式。它同前述方式配合使用，可獲得寬范圍調(diào)頻的好處。

常用的AC-AC變換電路

1、單相交流調(diào)壓

最基本的交流調(diào)壓電路，在Ud的正、負(fù)半周分別對(duì)VT1和VT2的導(dǎo)通角進(jìn)行控制即可調(diào)節(jié)輸出電壓。

2、三相交流調(diào)壓

三相四線，等效為三個(gè)單相交流調(diào)壓電路，以120°相位差工作，每個(gè)單相交流調(diào)壓電路分別接在各自相電源上，各相電流的所有諧波分量都能經(jīng)中性線流通。缺點(diǎn)是三相允許不平衡時(shí)，中性線含有較大電流及諧波，會(huì)給電源變壓器及其他負(fù)載帶來不利的影響，不適用于大容量設(shè)備。

3、單相交―交變頻電路

由P、N反并聯(lián)的兩組晶閘管變流電路構(gòu)成，P、N變流電路均為相控整流電路。

4、三相交―交變頻電路

公共交流母線進(jìn)線，由三組彼此獨(dú)立、輸出電壓彼此相位差120°的單相交一交變頻電路構(gòu)成；公用電源進(jìn)線端，三組變頻電路輸出端需要隔離；常用于中等容量交流調(diào)速系統(tǒng)。

輸出采用星形連接，電動(dòng)機(jī)繞組也采用星形連接，電動(dòng)機(jī)中點(diǎn)與變頻器中點(diǎn)不重合；電源進(jìn)線需要隔離，分別采用三個(gè)變壓器供電；每組回路中至少有不同輸出相位的四個(gè)晶閘管同時(shí)導(dǎo)通；要保證橋電路觸發(fā)脈沖的寬度。