平波迴路

平波迴路是變頻器的基本組成部分。平波迴路和整流器、逆變器、控制迴路、異步電動機、泵或風機共同構成變頻器。

基本介紹

• 中文名：平波迴路
• 外文名：Flat-wave loop
• 套用領域：電工學
• 屬於：變頻器

變頻器組成

變頻器由主電路、控制電路組成。相關結構如圖1所示。

圖1

主電路

主電路是給負載提供調壓調頻電源的電力變換部分，變頻器的主電路大體上可分為兩類，即電壓型和電流型。微波爐的變頻器如圖2所示。

圖2

(1)電壓型：是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流迴路的濾波是電容。

(2)電流型：是將電流源的直流變換為交流的變頻器，直流迴路的濾波是電感。它由三部分構成：將工頻電源變換為直流功率的“整流器”，吸收在變流器和逆變器產生的電壓脈動的“平波迴路”，以及將直流功率變換為交流功率的“逆變器”。

整流器

它是使用多個二極體的變流器，它把工頻電源變換為直流電源。也可用兩組電晶體變流器構成可逆變流器，由於其功率方向可逆，可以進行再生運轉。

平波迴路概念

在整流器整流後的直流電壓中，含有電源6倍頻率的脈動電壓，此外，逆變器產生的脈動電流也使直流電壓變動。為了抑制電壓波動，採用電感和電容吸收脈動電壓(電流)。裝置容量小時，如果電源和主電路構成器件有餘量，可以省去電感採用簡單的平波迴路。

逆變器

與整流器相反，逆變器是將直流功率變換為所要求頻率的交流功率，以所確定的時間使6個開關器件導通、關斷就可以得到三相交流輸出。

變頻調速

大型變頻器一般有交-直-交變頻器和交-交變頻器兩類。交-直-交變頻器是先將交流電通過整流器整流成直流電，然後再把直流電變換成頻率可調的交流電。交-交變頻器是將交流電直接變成頻率可調的交流電。兩類變頻器中，交一直一交變頻器目前套用廣泛。

圖3

圖3所示為交-直-交變頻器的基本組成部件。整流器一般使用大功率二極體組成三相橋式電路，它將恆壓、恆頻的交流電變換成直流電，供給逆變器。與整流器相反，逆變器將直流電變換為可變壓、變頻的交流電。經整流器整流後的直流電壓中含有脈動成分，同時逆變器產生的脈動電流也使直流電壓變動。所以，為了抑制電壓的波動，採用電感或電容吸收脈動電壓(電流)。達到濾波的作用。為此目的，設定了平波電路。

控制迴路的作用是控制可調頻率的變化。

交-直-交變頻器根據平波電路中濾波的方式不同，又可分為電流型變頻器和電壓型變頻器。電流型變頻器採用大電感器濾波，經逆變器輸出的電壓波形接近於正弦波，而電流波形為矩形波或階梯形波。電壓型變頻器採用大電容器濾波。經逆變器輸出的交流電壓為矩形波，而電流波形接近於正弦波。電流型變頻器適用於單機拖動，頻繁加、減速情況下運行。泵與風機變速調節的變頻裝置．大多選用電流型變頻器。

水泵採用變頻速率調節

在這種控制方式下，城市自來水以常壓進入建築物儲水池，從儲水池直接用水泵(受變頻控制)將水壓向建築物或建築群的各用戶點。此水泵應按各用戶點用水量的大小自動調節，相應的，由動機廊自動減載或載入。通常採用變頻調速實現此控制。

圖4

圖5

整個變頻調速系統如圖4所示。工作原理圖如圖5所示。

變頻器的基本構成如圖6所示。

圖6

其中平波迴路(中間直流環節)，由於逆變器的負載為異步電動機，屬於感性負載，所以無論電動機處於電動狀態還是發電狀態，在中間直流環節和電動機之間總會有無功功率的交換，這種無功能量就要靠中間直流環節的儲能元件——電容器或電感器——來緩衝，所以中間直流環節實際上相當於中間直流儲能環節。