交变频器的频率和电压的介绍

1.改变频率

张老师说：“改变频率很容易，只要改变移相角α的变化速度就可以了。α变化得快，频率就高一些，变化得慢，频率就低一些。

2.改变电压

在图7-52中，α的变化范围是：

0°＜α＜90°

在平均电压的振幅值处，α=0°，晶闸管处于全导通状态。

如果在平均电压的振幅值处，令α＞0°，减小了晶闸管的导通角。也就是说，α的变化范围是：

0°＜α₁＜α＜90°

α₁是大于0°的某一个角度，这样，平均电压的振幅值是不是就减小了？”

图7-52 改变输出电压的振幅值

小李又问：“这两个整流桥都只用在整流状态吗？”

“这要由电动机的电流和电压的关系来决定。”张老师一边说，一边拿出了图7-53，接着说：“因为电动机是感性负载，其电流要比电压滞后一个φ角，如图7-53所示。

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图7-53 整流桥的状态

在0～t₁时间段，平均电压为‘+’，说明正组整流桥处于整流状态；而电流为‘-’，说明反组整流桥处于逆变状态；以此类推，有

t₁～t₂段，平均电压和电流都是‘+’，说明正组桥处于整流状态，反组桥处于截止状态。

t₂～t₃段，平均电压为‘-’，说明反组桥处于整流状态；而电流为‘+’，说明正组整流桥处于逆变状态。

t₃～t₄段，平均电压和电流都是‘-’，说明反组桥处于整流状态，正组桥处于截止状态。

在这里，当电流和电压的方向相同时，整流桥处于整流状态；当电流和电压的方向相反时，整流桥处于逆变状态；当电流等于0时，整流桥处于截止状态。”

“还有，”小李一边说，一边在纸上画了起来，然后说：“我总有点担心，这正、反两个桥之间，会不会产生如图7-54所示的直通电流？”

张老师说：“当然有可能啊。因为两个桥是否导通不完全取决于控制信号，还取决于电流。而电流中除基波电流外，还有许多谐波电流，这些谐波电流就有可能出现如你所说的直通电流。这样的直通电流叫做环流。因为在这个回路里的电阻很小，所以环流是很危险的。削弱或消除环流的途径有两个：

第一个办法，是电路内串联大电感，以削弱环流，但环流仍存在，称为有环流工作方式。这种办法非但增大了体积，并且也减小了电压的基波分量；

第二个办法，是当一组整流桥工作时，使另一组整流桥都截止。从而消除了环流，称为无环流工作方式。但因为电动机在运行过程中，功率因数角是随负载而变动的，就是说，电流在什么时候经过零点，是随机的。所以，这种方式必须附加零电流检测装置，当电流经过零点时，方始发出切换指令。这并不容易，并且也容易使电流在过零时波形发生畸变。

实际使用的方法，是在电流的过零点，设置一个‘小区’，在此小区内，让一个较小的电抗器来限制环流。”

图7-54 正、反整流桥间的环流