華東變頻器的結構原理

　　可以簡(jiǎn)單的說(shuō)，華東變頻器需要使用太多元件，不好控制，而交直交使用的元件少，控制簡(jiǎn)單，所以目前大多使用交直交結構的華東變頻器。

　　1、華東變頻器的發(fā)展也同樣要經(jīng)歷一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，最初的華東變頻器并不是采用這種交直交：交流變直流而后再變交流這種拓撲，而是直接交交，無(wú)中間直流環(huán)節。這種華東變頻器叫交交變頻器，目前這種華東變頻器在超大功率、低速調速有應用。其輸出頻率范圍為：0-17(1/2-1/3 輸入電壓頻率)，所以不能滿(mǎn)足許多應用的要求，而且當時(shí)沒(méi)有IGBT，只有SCR，所以應用范圍有限。

　　華東變頻器其工作原理是將三相工頻電源經(jīng)過(guò)幾組相控開(kāi)關(guān)控制直接產(chǎn)生所需要變壓變頻電源，其優(yōu)點(diǎn)是效率高，能量可以方便返回電網(wǎng)，其最大的缺點(diǎn)輸出的最高頻率必須小于輸入電源頻率1/3或1/2，否則輸出波形太差，電機產(chǎn)生抖動(dòng)，不能工作。故交交變頻器至今局限低轉速調速場(chǎng)合，因而大大限制了它的使用范圍。

　　矩陣式華東變頻器是一種交交直接變頻器，由九個(gè)直接接于三相輸入和輸出之間的開(kāi)關(guān)陣組成。矩陣華東變頻器沒(méi)有中間直流環(huán)節，輸出由三個(gè)電平組成，諧波含量比較小;其功率電路簡(jiǎn)單、緊湊，并可輸出頻率、幅值及相位可控的正弦負載電壓;矩陣華東變換器的輸入功率因數可控，可在四象限工作。

　　雖然矩陣華東變頻器有很多優(yōu)點(diǎn)，但是在其換流過(guò)程中不允許存在兩個(gè)開(kāi)關(guān)同時(shí)導通的或者關(guān)斷的現象，實(shí)現起來(lái)比較困難。華東變頻器最大輸出電壓能力低，器件承受電壓高也是此類(lèi)華東變換器一個(gè)很大缺點(diǎn)。應用在風(fēng)力發(fā)電中，由于矩陣華東變頻器的輸入輸出不解耦，即無(wú)論是負載還是電源側的不對稱(chēng)都會(huì )影響到另一側。另外，矩陣華東變頻器的輸入端必須接濾波電容，雖然其電容的容量比交直交的中間儲能電容小，但由于它們是交流電容，要承受開(kāi)關(guān)頻率的交流電流，其體積并不小。

　　2、我們把這種交流變直流而后再變交流這種華東變頻器叫交直交變頻器，分為兩種，一種是交直交電壓型，另外一種是交直交電流型。其中前者廣泛使用，現在的通用華東變頻器就是采用這種拓撲。

　　其特點(diǎn)是：中間為電解電容儲存提供母線(xiàn)電壓，前級采用二極管不控整流，簡(jiǎn)單可靠，逆變采用三相PWM調制(目前調制算法是空間電壓矢量)。由于采用了一定容量的電解電容，所以直流母線(xiàn)電壓穩定，此時(shí)只要控制好逆變IGBT的開(kāi)關(guān)順序(輸出相序、頻率)和占空比(輸出電壓大小)，就可以獲得非常優(yōu)越的控制特性。