交流-直流-高频-交流变频电路
电力变换的类型和应用
电力变换的类型和应用1.电力变换有哪几种类型？答：电力变换对电源参数（电压或电流的大小、波形以及频率）的变换。
实现电力变换的电路叫电力变换电路或变换器。
电力变换可以划分为五种基本变换。
（1）交流-直流整流电路。
将频率为f1的交流电压u1变为频率f2=0的直流电压u2。
（2）直流-交流逆变电路或逆变器。
将频率为f1=0的直流电压变为频率为f2的交流电压u2。
（3）直流-直流电压变换电路。
将频率为f1=0的直流电压u1变换为频率f2=0的直流电压u2。
直流-直流电压变换电路，又叫直流斩波电路、直流斩波器。
（4）交流-交流电压变换电路或交流电压变换器（交流斩波器）。
将频率为f1的交流电压u1变换为频率f2的交流电压u2。
（5）交流-交流直接变频电路或直接变频器（又称为周波变换器）：将频率为f1的交流电压u1直接变换为频率为f2的交流电压u2。
2.开关型电力电子变换和控制器有哪些基本特性？答：（1）开关型电力电子变换器的核心是部分是一组由半导体电力开关器件组成的开关电路。
由开关电路的输出电压u0只可能取u0=ui，u0=-ui，u0=0三种形式，因此输出电压的波形不可能是理想的直流或正弦交流电压。
变换后的直流总会含有一系列的交流成分，而获得的正弦交流电源总含高次谐波电压。
（2）在开关型电力电子变换电路的输出电压、输入电压附加LC滤波器，可以改善输出电压和输出电流的波形。
（3）高频PWM控制是改善开关输出电压、输出电流波形最有效的技术措施。
（4）在电力电子变换工作中，开关器件不断进行周期性通、断状态的一次变换。
（5）为了使电力电子开关电路的输出电压接近理想的直流或正弦交流，一般应对称地安排一个周期中不同的开关状态以及持续时间。
3.开关型电力变换有哪两类应用领域？答：（1）开关型电力变换电源。
（2）开关型电力电子不除控制器。
补偿和控制电力系统中的谐波电流、谐波电压、节点电压、基波阻抗、无功功率、有功和无功功率潮流，平衡电力系统有功功率以及抑制电压瞬变和电路振荡。
变频器的工作原理,包括电路图等解释
变频器工作原理直流－>振荡电路－>变压器（隔离、变压）－>交流输出方波信号发生器使直流以50Hz的频率突变，用正弦和准正弦的振荡器，波形类似于长城的垛口，一上一下的方波，突变量约为5V；再经过信号放大器使突变量扩大至12V左右；经变压器升压至220V输出怎样将直流电转换成交流电？有三种方法：1、用直流电源带动直流电动机----机械传动到交流发电机发出交流电；这是一种最古老的方法，但现在仍有人在用，特点是成本低，易维护。
目前在大功率转换中还在使用。
2、用振荡器（就是目前市场上的逆变器）；这是比较先进的方法，成本高，多用于小功率变换；3、机械振子变换器，其原理就是让直流电流断断续续，通过变压器后就能在变压器的次级输出交流电，这是一种比较老的方法，目前基本上已被淘汰。
现在日本发现一种有机物可以转换2交流电是指电压或电流的幅值在0值附近震荡，也就是有正有负，方向会发生变化，而并不一定是正弦的。
直流电也并不是恒定不变的，它的幅值也是可以变化的，但不会改变方向。
也就是说恒为正或恒为负。
在逆变器中不能单独应用可控硅，它仅仅是起一个开关作用，必须要由振荡电路来控制可控硅的开/关状态，得到方波形的交流电，再经变压、滤波，得到较纯的正弦波交流电。
UPS 电源(Uninterruptible Power System 不间断电源系统)利用逆变电路，即用直流电驱动一个振荡器，产生交流振荡，一般得到的是方波。
如果经过滤波电路去除50Hz的谐波，就能得到比较纯的50Hz交流电。
变频器1 1.1变频技术的概念1.常用的调速方法变极调速、定子调压调速、转差离合器调速2.变频技术的概念把直流电逆变成不同频率的交流电，或是把交流电变成直流电再逆变成不同频率的交流电，或是把直流电变成交流电再把交流电变成直流电等技术的总称。
特点：电能不变，只有频率变。
3.变频技术的发展应交流电机无级调速的需要而诞生的。
自20世纪60年代以来，电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，电气传动技术面临着一场革命，即交流调速取代直流调速、计算机数字控制技术取代模拟控制技术已经成为发展趋势。
交流变频和直流变频的区别
交流变频和直流变频的区别文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-交流变频和直流变频的区别由于现在很多厂家都打出直流变频空调，但在直流电里是没有频率的，那他们有什么区别:1：交流变频:实际上是一个三相交流电机,通过改变频率来改变转速，供电频率高，压缩机转速快，空调器制冷（热）量就大；而当供电频率较低时，空调器制冷（热）量就小。
2：直流变频:是在压机三端中每2端轮流通上直流电(+-)即在某时刻:V:+ U:- W:则为检测线,好为下次通"+"电端做判断,所以压机始终只有两相是有电的,其通过改变输出直流电压来改变转速，工作频率范围比交流变频的广。
直流变速采用直流电机，交流变频使用交流电机。
直流电机只有一个线圈耗电，而交流变频有两个线圈耗电,所以直流变速相对交流变频更加节能省电。
结论：直流变速空调运行更稳定，更高效3：定频空调的压缩机转速本不变，它不能大幅度地调节制冷量，而是通过频繁开启关闭压缩机的方式来调节房间温度高低。
变频空调可在短时间内达到设定温度，然后空调比较低的频率运转，就可以维持室内设定温度，这保证了空调的均匀制冷，避免了室温剧烈变化所引起的不适感。
变频空调启动时电压较小，可在低电压和低温度条件下启动4、180度矢量变频技术即无位置传感器三相矢量变频技术。
5、直流变转速空调系统电控框图直流变频空调器的工作原理!1:综述电源220V交流电压经转换器变换为直流。
逆变器主要功能为实现换向，把直流电压转换成任意频率的有效值相当于三相交流电的脉冲电压信号;其最常见的结构形式是六个半导体开关元件组成的三相桥式电路(大功率模块)。
逆变器的负荷为压缩机中的异步电动机，变频空调器按照负荷是交流变频压缩机还是直流变频压缩机而分为交流变频与直流变频两大类。
交流变频中逆变器的输出电压方式一般采用是不等宽度PWM调制方式，而直流变频中逆变器的输出电压方式一般采用是等宽度PWM调制方式。
变频器的分类_变频器应用技术1
二、
外形
ABB变频器（瑞士） 变频器（瑞士） 变频器
电 气 自动化
ABB变频器（瑞士） 变频器（瑞士） 变频器
电 气 自动化
富士变频器G11系列 系列 富士变频器
富士变频器GP11系列 系列 富士变频器
富士变频器（日本） 富士变频器（日本）
电 气 自动化
MICROMASTER 440系列
西门子变频器（德国） 西门子变频器（德国）
电 气 自动化
G110系列 系列
西门子变频器（德国） 西门子变频器（德国）
电 气 自动化
西门子变频器（德国） 西门子变频器（德国）
电 气 自动化
变频器外形
FR-E500系列 系列
FR-S500E系列 系列
三菱变频器（日本） 三菱变频器（日本）
电 气 自动化
J7系列 系列
安川变频器（日本） 安川变频器（日本）
电 气 自动化
变频器外形
SB40系列高性能通用型 系列高性能通用型
SB80系列矢量控制型 系列矢量控制型
森兰变频器
电 气 自动化
变频器外形
SB60系列全能王 系列全能王
SB12系列风机 水泵专用 系列风机/水泵专用 系列风机
森兰变频器
电 气 自动化
当中间直流环节采用大电感滤波时，电流波形较平直， 当中间直流环节采用大电感滤波时，电流波形较平直，因而电源内阻抗大 输出是一个恒流源，输出交流电流是矩形波或阶梯波， ，输出是一个恒流源，输出交流电流是矩形波或阶梯波，这类变频装置叫电 流型变频器。 流型变频器。
电气自动化
3. 电压型和电流型变频器比较
2.交-交变频器 交 交变频器 交-交变频器是把工频交流电直接变换成不同频率交流电的 交变频器是把工频交流电直接变换成不同频率交流电的 过程，它不通过中间直流环节， 过程，它不通过中间直流环节，故又称为直接变频器或周波变换 因为没有中间环节，仅用一次变换就实现了变频， 器。因为没有中间环节，仅用一次变换就实现了变频，效率较高 主要构成环节如下图所示。 。主要构成环节如下图所示。
变频器的一般分类
1、按变换的环节分类：可分为交-交变频器，即将工频交流直接变换成频率电压可调的交流，又称直接式变频器；交-直-交变频器，则是先把工频交流通过整流器变成直流，然后再把直流变换成频率电压可调的交流，又称间接式变频器，是目前广泛应用的通用型变频器。
2、按直流电源性质分类：（1）电流型变频器电流型变频器特点是中间直流环节采用大电感作为储能环节，缓冲无功功率，即扼制电流的变化，使电压接近正弦波，由于该直流内阻较大，故称电流源型变频器（电流型）。
电流型变频器的特点（优点）是能扼制负载电流频繁而急剧的变化。
常选用于负载电流变化较大的场合。
（2）电压型变频器电压型变频器特点是中间直流环节的储能元件采用大电容，负载的无功功率将由它来缓冲，直流电压比较平稳，直流电源内阻较小，相当于电压源，故称电压型变频器，常选用于负载电压变化较大的场合。
此外，变频器还可以按输出电压调节方式分类，按控制方式分类，按主开关元器件分类，按输入电压高低分类。
变频器常用的控制方式综述摘要:综述了近年来在变频器控制中常用的控制方式以及各自的特点，展望了今后变频器控制方式发展的一些方向。
关键词:变频器控制Abstract: The control methods and characteristics of inverters are summarized in this paper and the developments in the future of the inverters control methods are proposed, too.Keywords: inverter control变频调速技术是现代电力传动技术的重要发展方向，而作为变频调速系统的核心-变频器的性能也越来越成为调速性能优劣的决定因素，除了变频器本身制造工艺的“先天”条件外，对变频器采用什么样的控制方式也是非常重要的。
本文从工业实际出发，综述了近年来各种变频器控制方式的特点，并展望了今后的发展方向。
电力电子应用技术最新版精品课件-第四章交流-交流变换电路
t
不通io过零后， VT2开通， VT2导通角小于π； iG1
➢ 原有的io表达式仍适用，只是α ≤ωt <∞；
O iG2
➢
过渡过程和带R-L负载的单相交流电路在ωt = α (α
O io
iT1
t t
< φ)时合闸的过渡过程相同；
O iT2
t
➢ io由两个分量组成：正弦稳态分量、指数衰减分量； <时阻感负载图交4-流5 调压电路工作波形
交流调功电路：以交流电周期为单位控制晶闸管的通断，改变通态周期数和断态 周期数的比，调节输出功率平均值的电路。
交流斩波调压电路：改变占空比，调节输出电压有效值。 交流电力电子开关：串入电路中根据需要接通或断开电路的晶闸管。
■ 应用 灯光控制（如调光台灯和舞台灯光控制）
异步电动机软起动
异步电动机调速
VD1 V1
i1
斩波控制
u1
V2 VD2
斩波控制
V3
VD4
R
uo
VD3 V4 L
续流通道 续流通道
图4-9 交图流4斩-波7 调压电路图
■ 特性
4.3 交流斩波电压电路
➢ 电源电流的基波分量和电源电压同相位， 即位移因数为1；
➢ 电源电流不含低次谐波，只含和开关周期 T有关的高次谐波；
➢ 功率因数接近1。
图4-7 三相交流调压电路基本形式及输出波形
4.2 交流调功电路
■ 交流调功电路——以交流电源周波数为控制单位 ■ 交流调功电路 VS 交流调压电路
➢ 相同点：电路形式完全相同
➢ 不同点：控制方式不同——将负载与电源接通几个周波，再断开几个周波， 改变通断周波数的比值来调节负载所消耗的平均
交流、直流变频的原理
变频空调以其先进的控制技术和显著的节电效果备受广大消费者的青睐。
下面谈谈变频空调的节电机理及维修。
一）、变频空调的工作原理变频空调与普通空调最主要的区别是前者增加了变频器。
交流变频空调器的工作原理是把工频交流电转换为直流电源，并把它送到功率模块（大功率晶体管开关组合）；同时模块受微电脑送来的控制信号控制，输出频率可调的电源（合成波形近似正弦波），使压缩机电机的转速随电源频率的变化作相应的变化，从而控制压缩机的排量，调节制冷量和制热量。
直流变频空调器是将模块输出的受控的直流电源送至压缩机的直流电机，控制压缩机的排量，由于压缩机使用了直流电机，使空调器更省电，噪声更小。
另外变频技术已从交流式向直流式方向转化，控制技术由PAM（脉冲宽度调制）发展为PWM（脉冲振幅调制），采用PAM控制方式的压缩机转速受到上限转速限制，一般不超过7000转/分，而采用PWM控制方式的压缩机转速可提高1.5倍左右，这样大大提高了制冷能力。
二）、变频空调的节电分析变频空调器的节电机理有下述几方面：1.变频空调的压缩机处于高频、高速满负荷运行状态时间较短，而长时间地工作于低频、低转速、轻负载状态。
在此状态下由于压缩机的制冷量变得较小，而室内换热器与室外换热器的热交换面积并不改变，因此室内吸热（放热）效率和室外散热（吸热）效率都大大提高，整机运行效率也大大提高。
这与开机时间长，开停机频繁的普通空调相比节电效果更显著。
2.普通空调由50Hz交流电网直接供电，启动电流较大；而变频空调是软启动，启动时压缩机以低速小电流启动，其功率损耗较小。
3.变频空调器在制冷系统中由于采用了电子膨胀阀节流，使空调制冷工作在高效状态下，电子膨胀阀与变频器密切配合，达到了节电目的。
4.由于变频空调是不停机的连续运行，避免了压缩机频繁的开停机，使制冷剂压力变化引起的损耗减小，降低了压缩机因启动次数频繁而引起的电耗。
5.变频空调采用效率较高的开关电源，比普通空调节电，直流变频空调没有逆变环节，这方面比交流变频更省电。
交直交电流型变频器主电路的组成及各部分的作用
交直交电流型变频器主电路的组成及各部分的作用导语：交-直-交电流型变频器是指在逆变器的直流侧串联平波电抗器，使得直流电平直，形成电流源，可以方便地实现负载能量向电网回馈，可以快速、频繁地实现四象限运行，同时可以实现电流的闭环控制，提高了装置的可靠性。
交直交变频器的主电路包括哪些组成：1、主电路;2、控制电路;3、外接端子;4、操作面板四部分组成。
1、主电路：是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分，变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容。
电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波是电感，包括：(1)整流电路：用来把三相交流电整流成直流电;(2)滤波电路：用来把整流后的脉动的直流通过储能元件，变为较为平滑的的直流。
，滤波电路还可以提高功率因数;(3)逆变电路：用来把直流电逆变为交流电，最常见的是用6个逆变模块组件组成三相桥式逆变电路，由CPU来控制逆变器的通断，可以得到任意频率的三相交流电的输出;2、控制电路：有运算电路、检测电路、控制信号的输入输出和驱动电路等构成;3、外接端子：主电路的三相电源接线端子、电动机端子、直流电抗器接线端子、制动单元和制动电阻接线端子;4、操作面板：操作面板用来设定变频器的控制功能、参数和频率设定等。
交-直-交电流型变频器是指在逆变器的直流侧串联平波电抗器，使得直流电平直，形成电流源，可以方便地实现负载能量向电网回馈，可以快速、频繁地实现四象限运行，同时可以实现电流的闭环控制，提高了装置的可靠性。
适用于单机快速调速系统。
顺变器的作用是将定压定频的交流电变换为可调直流电，通过电压型或电流型滤波器为逆变器提供直流电源。
逆变器将直流电源变为可调频率的交流电。
交流变频和直流变频的区别
交流变频和直流变频的区别由于现在很多厂家都打出直流变频空调，但在直流电里是没有频率的，那他们有什么区别:1：交流变频:实际上是一个三相交流电机,通过改变频率来改变转速，供电频率高，压缩机转速快，空调器制冷（热）量就大；而当供电频率较低时，空调器制冷（热）量就小。
2：直流变频:是在压机三端中每2端轮流通上直流电(+ -)即在某时刻:V:+ U:- W:则为检测线,好为下次通"+"电端做判断,所以压机始终只有两相是有电的,其通过改变输出直流电压来改变转速，工作频率范围比交流变频的广。
直流变速采用直流电机，交流变频使用交流电机。
直流电机只有一个线圈耗电，而交流变频有两个线圈耗电,所以直流变速相对交流变频更加节能省电。
结论：直流变速空调运行更稳定，更高效3：定频空调的压缩机转速本不变，它不能大幅度地调节制冷量，而是通过频繁开启关闭压缩机的方式来调节房间温度高低。
变频空调可在短时间内达到设定温度，然后空调比较低的频率运转，就可以维持室内设定温度，这保证了空调的均匀制冷，避免了室温剧烈变化所引起的不适感。
变频空调启动时电压较小，可在低电压和低温度条件下启动4、180度矢量变频技术即无位置传感器三相矢量变频技术。
5、直流变转速空调系统电控框图直流变频空调器的工作原理!1:综述电源220V交流电压经转换器变换为直流。
逆变器主要功能为实现换向，把直流电压转换成任意频率的有效值相当于三相交流电的脉冲电压信号;其最常见的结构形式是六个半导体开关元件组成的三相桥式电路(大功率模块)。
逆变器的负荷为压缩机中的异步电动机，变频空调器按照负荷是交流变频压缩机还是直流变频压缩机而分为交流变频与直流变频两大类。
交流变频中逆变器的输出电压方式一般采用是不等宽度PWM调制方式，而直流变频中逆变器的输出电压方式一般采用是等宽度PWM 调制方式。
目前PAM (Pulse Amplitude Modulation脉冲幅值调制方式)以其独特的优越性而被用于直流变频空调器的压缩机输入电压的调制中。
第1章通用变频器的基本工作原理1.1交直交变频器的基本
套三相桥式无环流反并联的可逆装置。正、反向两组晶 阐管按一定周期相互切换。正向组工作时，反向组关断， 在负载上得到正向电压；反向组工作时，正向组关断， 在负载上得到反向电压。工作晶阐管的关断通过交流电 源的自然换相来实现。这样，在负载上就获得了交变的 输出电压uo。
有的交一交变压变频装置用电抗器将输出电流强 制变成矩形波或阶梯波，具有电流源的性质，它 也是电流源型变频器。
注意几点：从主电路上看，电压源型变频器和电 流源型变频器的区别仅在于中间直流环节滤波器 的形式不同，但是这样一来，却造成两类变频器 在性能上相当大的差异，主要表现如下：
(1) 无功能量的缓冲 对于变压变频调速系统来说，变频器的负载是异
3、逆变电路——直－交部分
逆变电路是交－直－交变频器的核心部分，其中6个三 极管按其导通顺序分别用 VT1～VT6表示，与三极管反向并 联的二极管起续流作用。
按每个三极管的导通电角度又分为120°导通型和 180°导通型两种类型。
逆变电路的输出电压为阶梯波，虽然不是正弦波，却是 彼此相差120°的交流电压，即实现了从直流电到交流电的 逆变。输出电压的频率取决于逆变器开关器件的切换频率， 达到了变频的目的。
交－交变频器主要用于大容量交流电动机调速，几乎没 有采用单相输入的，主要采用三相输入。主回路有三脉波零 式电路（有18个晶闸管）、三脉波带中点三角形负载电路 （有12个晶闸管）、三脉波环路电路（有9个晶闸管）、六脉 波桥式电路（有36个晶闸管）、十二脉波桥式电路等多种。
用的最多的是六脉波桥式电路，又分为分离负载桥式电 路和输出负载Y联结两种型式。
U
额定电压
L n P 基频 f
图1.1.11 电压与频率之间的关系