交直交变频电路基础解析

交-直-交变频电路一、交-直-交变频电路变速调频系统中的电力电子变流器，除了由交-交变频器外，使用最广泛的是交-直-交变频器。

交-直-交变频器先将交流电整流为直流电，再将直流电逆变为交流电，因此这类电路又称为间接交流变流电路。

整流器逆变器AC 输入DC DCAC输出整流器为二极管三相桥式不控整流器或大功率组成的全控整流器；逆变器是大功率晶体管组成的三相桥式电路，其作用正好与整流器相反，它是将恒定的直流电交换为可调电压，可调频率的交流电；滤波器是用电容器或电抗器对整流后的电压或电流进行滤波。

当负载电动机需要频繁、快速制动时，通常要求具有再生反馈电力的能力。

整流电路：采用的是不可控整流，它和电容器之间的直流电压和直流电流极性不变，只能由电源向直流电路输送功率，而不能由直流电路向电源反馈电力。

不能再生反馈的电压型间接交流变流电路逆变电路：能量是可以双向流动的，若负载能量反馈到中间直流电路，而又不能反馈回交流电源，这将导致电容电压升高，称为泵升电压，泵升电压过高会危及整个电路的安全。

不能再生反馈的电压型间接交流变流电路电路中加入一个由电力晶体管V0和能耗电阻R0组成的泵升电压限制电路，当泵升电压超过一定数值时，使V0导通，把从负载反馈的能量消耗在R0上，这种电路可运用于对电动机制动时间有一定要求的调速系统中。

带有泵升电压限制电路的电压型间接交流变流电路利用可控变流器实现再生反馈的电压型间接交流变流电路电路增加了一套变流电路，使其工作于有源逆变状态，可实现电动机的再生制动；当负载回馈能量时，中间直流电压极性不变，而电流反向，通过控制变流器将电能反馈回电网。

三、交-交变频电路与交-直-交变频电路比较变频电路类型比较内容交-交型交-直-交型换能形式一次换能，效率高两次换能，效率较低换流方式电网电压自然换流强迫或负载换流，或自关断器件使用器件数量多，利用率低较少，利用率高调频范围电网频率无限制输入功率因数较低一般相控调压时，低频低压时低；不控整流时（PWM逆变）较高适用场合低速、大功率交流电机拖动系统各种交流电机拖动系统，稳压和不停电电源交-交变频电路与交-直-交变频电路比较四、小结THANK YOU。

交直交变频器电路原理图分析导语：交－交变频器也叫周波变换器，是把电网固定频率的交流电，经过功率半导体电路直接转变为频率可调的交流电的过程。

交－交变频器也叫周波变换器，是把电网固定频率的交流电，经过功率半导体电路直接转变为频率可调的交流电的过程。

它不同于普通的变频器，没有交流整流到直流再逆变成交流的环节，是交－交变换的结构，这种技术一般用在大型功率装置上变频器（Variable-frequencyDrive，VFD）是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。

变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。

变频器靠内部IGBT 的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，另外，变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等。

随着工业自动化程度的不断提高，变频器也得到了非常广泛的应用。

交直交变频器电路原理图解析交直交变频器的工作原理是借助微电子器件、电力电子器件和控制技术，先将工频电源经过二极管整流成直流电，再由电力电子器件把直流电逆变为频率可调的交流电源。

交直交变频器工作原理图如下所示：由图可知，变频器由主电路（包括整流器、中间直流环节、逆变器）和控制回路组成。

各部分的功能如下：1.整流器它的作用是把三相（或单相）交流电源整流成直流电。

在SPWM变频器中，大多采用全波整流电路。

大多数中、小容量的变频器中，整流器件采用不可控的整流二极管或者二极管模块。

2.逆变器它的作用与整流器相反，是将直流电逆变为电压和频率可变的交流电，以实现交流电机变频调速。

逆变电路由开关器件构成，大多采用桥式电路，常称逆变桥。

在SPWM变频器中，开关器件接受控制电路中SPWM调制信号的控制，将直流电逆变成三相交流电。

3.控制电路这部分电路由运算电路、检测电路、驱动电路、保护电路等组成，一般均采用大规模集成电路。

交直交变频器主电路结构的工作原理交直交变频器是一种电力电子变流设备，用于将固定频率的交流电转换为可调频率的交流电。

其主电路结构包括整流器、中间直流环节和逆变器三部分。

下面将详细介绍交直交变频器的工作原理。

整流器是交直交变频器的第一部分。

其作用是将输入的交流电转换为直流电。

整流器通常采用可控硅器件，如二极管和可控整流器，通过控制可控硅的导通角来实现对输入交流电的整流。

整流器的输出电压为固定的直流电压，其大小取决于控制可控硅的导通角度以及输入交流电的大小。

接下来是中间直流环节，它用于将整流器输出的直流电进行滤波和稳压。

中间直流环节通常由电容器和电感器组成，通过它们的相互作用将整流器输出的脉动直流电转换为平滑的直流电，并保持输出电压的稳定。

中间直流环节的作用是为逆变器提供稳定的直流电源。

最后是逆变器，它将中间直流环节输出的直流电转换为可调频率的交流电。

逆变器通常采用可控硅或晶闸管等器件，通过控制这些器件的导通和关断来实现对输出交流电的调节。

逆变器的输出电压和频率可以根据需要进行调整，从而实现对电机的速度和转矩的控制。

除了主电路结构外，交直交变频器还包括控制电路和保护电路。

控制电路用于对整个变频器进行控制，包括对整流器和逆变器的开关角度进行控制，从而实现对输出电压和频率的调节。

保护电路用于监测变频器的工作状态，一旦发生异常情况（如过电流、过压、过温等），保护电路会及时关闭整流器和逆变器，以保护变频器和被控制设备的安全运行。

总结起来，交直交变频器的主电路结构包括整流器、中间直流环节和逆变器三部分。

通过整流器将输入的交流电转换为直流电，再经过中间直流环节进行滤波和稳压，最后由逆变器将直流电转换为可调频率的交流电。

控制电路和保护电路则用于对整个变频器进行控制和保护。

交直交变频器的工作原理既复杂又精确，但它的应用广泛，可以实现对电机的精确控制，提高能源利用率，降低能耗，具有重要的经济和环境意义。

交直交变频器主电路结构的工作原理交直交变频器是一种用于调节电机转速的电力调节装置，主要由整流器、滤波器、逆变器和控制电路组成。

其工作原理是将交流电源输入整流器，将交流电转换为直流电后通过滤波器，然后由逆变器将直流电转换为频率可调的交流电，最后通过控制电路实现对电机转速的精确控制。

交直交变频器的主电路结构如下图所示：整流器—滤波器—逆变器—电机整流器的作用是将交流电源输入，将交流电转换为直流电。

整流器通常采用可控硅整流器，通过控制可控硅的导通和截止来实现对交流电的整流。

整流后的直流电经过滤波器进行滤波，去除直流电中的脉动成分，使输出的直流电平稳。

接下来，滤波器的作用是对整流后的直流电进行滤波，消除直流电中的脉动成分，使输出的直流电平稳。

滤波器通常由电容和电感组成，通过电容的充电和放电以及电感的储能和释能来实现对直流电的滤波。

然后，逆变器的作用是将滤波后的直流电转换为频率可调的交流电。

逆变器通常采用可控硅逆变器或者智能功率模块逆变器，通过控制逆变器的开关管的导通和截止来实现对直流电的逆变。

逆变器可以根据控制信号的不同，输出不同频率的交流电，从而实现对电机转速的调节。

控制电路的作用是对整个交直交变频器进行控制和保护。

控制电路通常由微处理器或者专用的控制芯片组成，通过接收外部的控制信号和反馈信号，实时监测电机的转速和工作状态，并根据设定的转速要求，调节逆变器的输出频率，从而实现对电机转速的精确控制。

同时，控制电路还具有过载保护、过压保护、欠压保护等功能，以确保电机和变频器的安全运行。

交直交变频器通过整流器、滤波器、逆变器和控制电路的协同工作，实现了对电机转速的精确调节。

其主电路结构清晰明了，每个部分都发挥着重要的作用。

通过合理的控制和保护机制，交直交变频器可以在不同负载和工况下，实现电机转速的稳定调节和高效运行，广泛应用于工业生产和生活领域中。

交直交变频器原理图一、引言交直交变频器是一种常见的电力传动装置，它能够将输入的直流电转换为交流电，并通过变频器实现输出频率的调节。

本文将介绍交直交变频器的工作原理，并提供一个简单的原理图。

二、交直交变频器工作原理交直交变频器主要由整流器、中间直流环节、逆变器三部分组成。

其工作过程如下：1.整流器阶段：–输入的交流电首先经过整流器将其转换为直流电。

2.中间直流环节：–直流电进入中间环节进行储能，并通过电容器平滑输出电流。

3.逆变器阶段：–通过逆变器，将直流电再次转换为交流电，并可以通过调节逆变器的工作频率实现输出频率调节。

4.控制电路：–控制电路根据外部输入的控制信号，调整整个系统的工作状态，实现对输出频率和电压的精确调节。

三、交直交变频器原理图+-----------+ +-----------+ +-----------+AC | | DC | | AC | | Output------>| Rectifier|------->| Capacitor|------->| Inverter |---------| | | | | |+-----------+ +-----------+ +-----------+如上图所示，交直交变频器的原理图包括整流器部分、中间直流环节和逆变器部分。

交流电（AC）经过整流器后被转换为直流电（DC），然后经过中间的电容器进行储能。

最后，通过逆变器再次将直流电转换为交流电输出。

四、总结交直交变频器在工业控制和电力传动中具有重要的应用价值。

通过本文的介绍，我们了解了交直交变频器的工作原理，并提供了简单的原理图示意。

希望对读者有所帮助。

交一直一交变频器主回路详解交一直一交变频器——PWM电压型变频器的主电路目前，市场上供应的变频器主要采用PWM电压型交一直一交变频器。

PWM电压型交一直交变频器主电路如图5. 27所示。

其结构与主要功能说明如下。

交一直部分 (1)整流管VD1～VD6VD1～VD6组成三相整流桥，将电源三相交流整流成直流。

(2)滤波电容器Cd①滤平全波整流后的电压纹波；②当负载变化时，使直流电压保持平稳。

(3)限流电阻RL与开关SL当变频器刚合上电源的瞬间，滤波电容器Cd的充电电流很大，过大的冲击电流将可能使三相整流桥的二极管损坏。

为了保护整流桥，在变频器刚接通电源后的一段时间里，电路内串入限流电阻RL，其作用是将电容器Cd的充电电流限制在容许范围以内。

开关SL的功能是：当Cd充电到一定程度时，令开关SL接通，将限流电阻RL短路掉。

在许多新系列的变频器里，SL已由晶闸管代替，如图5．27中虚线所示。

(4)电源指示HLHL除了表示电源是否接通以外，还有一个十分重要的功能，即在变频器切断电源后，表示滤波电容器Cd上的电荷是否已经释放完毕。

直一交部分(1)逆变管VT1～VT6 VT1～VT6组成逆变桥，把VD1～VD6整流所得的直流电，再逆变成频率可调的交流电。

这是变频器实现变频的具体执行环节，是变频器的核心部分。

当前常用的逆变管有IGBT、GTR、GTO等。

(2)续流二极管VD7～VD12 ①电动机的绕组是电感性的，其电流具有无功分量。

VD7～VD12为无功电流返回直流电源时提供通道。

②当频率下降，电动机处于再生制动状态时，再生电流将通过VD7～VD12返回给直流电路。

⑧VT1～VT6进行逆变的基本工作过程是，同一桥臂的两个逆变管，处于不停的交替导通和截止的状态。

这种交替导通和截止的换相过程中，也不时地需要VD7～VD12提供通路。

(3)缓冲电路(C01～C06.R01～R06、VDO1～VD06) 不同型号的变频器中，缓冲电路也不尽相同。

交直交变频器基本结构
交直交变频器是一种用于控制电动机速度的电气设备，其基本结构包括主回路、控制回路和保护回路三部分。

1. 主回路
主回路是交直交变频器的核心部分，主要由整流器、中间直流环节、逆变器组成。

1.1 整流器
整流器将交流电源转换为直流电压，通常采用双供电方式，可以实现高效稳定
的整流过程。

1.2 中间直流环节
中间直流环节包括电容器和直流母线，用于平稳直流电压，防止逆变器工作时
的电压波动。

1.3 逆变器
逆变器将直流电压转换为可变频的交流电压，通过PWM控制技术可以实现精
确的频率调节。

2. 控制回路
控制回路是交直交变频器的智能部分，负责监测电机运行状态、接收用户控制
信号、实现闭环控制。

2.1 控制单元
控制单元包括微处理器和控制芯片，可以按照设定的速度曲线、转矩曲线对电
机进行精确控制。

2.2 传感器
传感器用于监测电机转速、温度等参数，将监测数据反馈给控制单元，实现闭
环控制。

3. 保护回路
保护回路是交直交变频器的安全保障，可以实现过载保护、短路保护、缺相保
护等功能。

3.1 过载保护
过载保护可以监测电流大小，当电机超过额定电流时，自动减速或停机，避免电机损坏。

3.2 短路保护
短路保护可以监测电路是否短路，如果发生短路，及时切断电源，保护设备和人员安全。

3.3 缺相保护
缺相保护可以检测电网供电是否正常，当出现缺相情况时，及时停机，避免对电机造成损害。

综上所述，交直交变频器基本结构分为主回路、控制回路和保护回路三部分，各部分相互配合，实现对电机速度和转矩的精确控制和安全保护。

交直交变频器主电路工作原理在工业控制领域，交直交变频器是一种常见且重要的电气设备，它起着将交流电能转换为直流电能，再将直流电能转换为可调频的交流电能的作用。

本文将详细介绍交直交变频器主电路的工作原理。

主电路结构交直交变频器的主电路通常包括整流单元、电容滤波单元和逆变单元。

整流单元整流单元的作用是将输入的交流电信号转换为直流电信号。

通常使用整流桥等结构来实现。

整流单元的输出是稳定的直流电压，用于供给后续的电容滤波单元。

电容滤波单元电容滤波单元的作用是对整流输出的直流电压进行滤波，去除其中的脉动成分，使输出更加平稳。

电容滤波单元还可以起到储能的作用，确保后续的逆变单元有稳定的电压来源。

逆变单元逆变单元将电容滤波单元输出的直流电压再次转换为交流电信号，且输出频率可调。

逆变单元通常采用可控硅等器件，通过控制开关状态来调整输出频率和幅值，从而实现交直交变频器的功能。

工作原理交直交变频器的主电路工作原理如下：1.输入的交流电信号经过整流单元转换为直流电信号，经过电容滤波单元进行滤波，得到平稳的直流电压。

2.直流电压经过逆变单元，根据控制信号以可调的方式转换为交流电信号，输出给电机或其他负载。

3.通过控制逆变单元中的开关状态和频率，可以实现对输出交流电的频率和幅值进行调节，从而实现对电机转速的精细控制。

结语交直交变频器主电路的工作原理涉及整流、滤波和逆变等多个环节，通过这些环节的协同工作，实现对电能的高效转换和调节。

交直交变频器在工业生产中有着广泛的应用，对提高生产效率、节约能源等方面起着重要作用。

对于电气工程师来说，深入理解交直交变频器主电路工作原理，对提升自身技术水平具有重要意义。

交-直-交电压型变频器内部结构交流变频调速技术发展至今已有几十年的历史。

低压变频器构成的交流调速系统，因其技术上的不断创新，使系统在性能上不断地完善，并在电气传动领域挑战直流调速系统，已得到了广泛的应用。

交-直-交电压型变频器是目前市场上低压变频器的主要形式，本文简要对该变频器内部结构进行剖析。

1、电路结构框图交直交电压型变频器主要由整流单元（交流变直流）、滤波单元、逆变单元（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元、控制单元等部分组成的。

图1 变频器电路结构框图3、各单元电路及原理3.1 整流单元整流单元用于电网的三相交流电变成直流。

可分为可控整流和不可控整流两大类。

可控整流由于存在输出电压含有较多的谐波、输入功率因数低、控制部分复杂、中间直流大电容造成的调压惯性大相应缓慢等缺点，随着PMW技术的出现可控整流在交直交变频器中已经被淘汰。

不可控整流是目前交直交变频器的主流形式，它有2种构成形式，6支整流二极管或6支晶闸管组成三相整流桥。

图2 6支二极管构成的三相桥式整流电路由6支二极管构成的三相桥式整流电路，交流侧有控制主回路通断的接触器。

图3 6支晶闸管构成的三相桥式整流电路由6支晶闸管构成的三相桥式整流电路，晶闸管只用于控制通断不控制直流电压的大小。

3.2 滤波单元滤波单元主要采用大电容滤波，直流电压波形比较平直，在理想情况下是一种内阻抗为零的恒压源，输出交流电压是矩形波或阶梯波，这是电压型变频器的一个主要特征。

3.3 逆变单元由IGBT模块构成图3 由IGBT模块构成的逆变单元及实物IGBT模块中内置反并联二极管，用于反馈电动机制动运行时产生的能量图4 IGBT模块中内置反并联二极管3.4 制动单元制动单元由IGBT和能耗电阻组成。

当电动机由电动状态转入制动运行时，电动机变为发电状态，其能量通过逆变电路中的反馈二极管流入直流中间回路，使直流电压升高而产生过电压，这种过电压称为泵升电压。

为了限制泵升电压给直流侧电容并联一个由电力晶体管和能耗电阻组成的泵升电压限制电路。