变频器的整流器工作原理

    电网侧变流器工是整流器，它的作用是把三相（也可以是单相）交流电整流成直流电。图1-1中的整流单元是由VD1～VD6组成的三相整流桥，它们将工频380V的交流电整流成直流电，平均直流电压可用式(1-5)表示：    UD=1.35UL=1.35×380V=513V    (1-5)式中UL-电源的线电压(V)。    变频器中整流器采用图1-1所示的二极管不可控桥式整流电路方案的占绝大多数。当逆变器采用PWM方式的情况下，这是一种较好的方案。与晶闸管整流器相比，这种方案在全速度范围内网侧功率因数比较高。由于不必设置相应的控制电路，所以控制简单，成本也较低。    二极管桥式整流电路的工作原理十分简单，不必深入分析。这里主要就其用于变频器中的一些技术问题进行必要的说明。理论上讲，二极管整流器侧功率因数应该接近于1，但实际上，由于中间直流回路采用大电容作为滤波，其值小于1。整流器的输入电流实际上是电容器的充电电流，呈较为陡峻的脉冲波，其谐波分量较大。虽然其基波功率因数cosφ1接近于1，但总功率因数却不可能是1。谐波电流造成的不良影响简述如下：    (1)占用电网容量。一般情况下应考虑电源设备的裕量。    (2)引起电网电压波形畸变。电网容量越大，电流波形越陡峻，畸变越严重。与此相反，电网容量相对较小，电压波形的畸变较严重。同时畸变程度与变频器的负载大小有关。由于电流、电压波形的畸变，供电线路上的其他设备必然受到影响，引起过热、噪声、振动甚至误工作。变频器的应用日益增多，对电网的污染问题不容忽视。    (3)对改善功率因数用的电力电容器产生不良影响。当变频器单机容量或总容量较大时，这种影响便会显现出来。一旦由于谐波而引起并联谐振，电力电容器流入异常大的电流，引起过热或绝缘而损坏。这种情况下，谐波电流的幅值将特别大，危及电力电容器的安全。