电流源PWM变压变频供电电源技术

按主电路工作方式，变频器可分为电压源型变频器和电流源型变频器。电压源型变频器：交-直-交变频器中，直流部分采用大电容滤波，理想情况下直流电压波形为一直线，可看做一个内阻为零的电压源，再经逆变器输出交流电压波形；交-交变频器虽无滤波电容器，但是交流电源系统的阻抗很低。电流源型变频器：交-直-交变频器中采用大电感滤波，其直流电流波形较平直，可看做一个电流源；交-交变频器在输出端接有电抗器。两种类型变频器的区别是滤波器形式不同，在用途上也各不相同：电压源型变频器因电容器上的电压不能突变，所以对电压控制响应慢，对调整型负载动态响应慢，适于多台电动机同步运行的电源，且无快速加减速的负载；电流源型变频器因滤波电感上的电流不能突变，虽对负载变化反应慢，但对系统调速的动态响应灵敏，因而适于单台变频器配用单台电动机的系统，可满足快速起动、制动和可逆运行的要求。如果将不可控整流改成可控整流，还可实现电动机的回馈制动。

电流源型交-直-交PWM变压变频供电电源主电路如图7-3～图7-6所示。整流电路为不可控的二极管整流时，电路不能将负载侧的能量反馈到电源侧。为使电路具备再生反馈电力的能力，整流电路采用晶闸管可控整流电路，负载回馈能量时，可控变流器工作于有源逆变状态，使中间直流电压反极性。

整流和逆变均为PWM控制的电流型间接交流变流电路，通过对整流电路的PWM控制使输入电流为正弦波，并使输入功率因数为1。

图7-3 不能再生反馈电力的电流型间接交流变流电路

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图7-4 采用可控整流的电流型间接交流变流电路

图7-6 整流和逆变均为PWM控制的电流型间接交流变流电路

对于异步电动机变频调速有多种控制方式，有恒压频比控制、转差频率控制、矢量控制、直接转矩控制、矩阵式交-交控制方式等，这些控制方式可以获得各具特长的控制性能，以上几种控制方式将在本课程的后续课程“电力拖动自动控制系统”中详细分析讨论。