El proveedor de la unidad de retroalimentación le recuerda que existen convertidores de frecuencia que no requieren unidades rectificadoras, conocidos como convertidores de frecuencia CA-CA. Sin embargo, la gran mayoría del mercado se compone de convertidores de frecuencia CA-CC-CA, que contienen unidades rectificadoras. Este patrón se debe a cierto grado de competencia tecnológica y de mercado. Los convertidores de frecuencia CA-CC-CA son más económicos de producir, más fiables y de uso más avanzado, por lo que son ampliamente utilizados. De hecho, esto también concuerda con algunas leyes de la investigación científica.
Por ejemplo, ahora nuestras voces deben digitalizarse, convertirse en códigos 0-1 simples y luego transmitirse a lugares distantes antes de convertirse en sonidos reales. Dado que las cosas simples son fáciles de cuantificar y procesar, tendemos a linealizar curvas complejas y luego utilizamos métodos linealizados para aproximar y simular procesos complejos del mundo real.
El convertidor de frecuencia CA-CC-CA primero convierte la CA en CC y luego la vuelve a convertir en CA mediante el corte de IGBT. Es relativamente fácil procesar la CC de entrada durante el corte gracias a su linealidad. Desde la perspectiva del cálculo, al dividirse en muchos bloques pequeños, el efecto acumulativo es similar al de una onda sinusoidal. Los dispositivos IGBT solo se pueden encender y apagar, por lo que son más adecuados para procesar señales de bloque.
Primero, se convierte la CA en CC, lo cual puede parecer un proceso adicional, pero en realidad, como quien afila el cuchillo no pierde la oportunidad de cortar leña, es mucho más fácil. Además, los módulos rectificadores y los condensadores son dispositivos electrónicos relativamente tradicionales y maduros, con un precio relativamente más bajo y un tamaño apenas mayor.
Los convertidores de frecuencia CA-CC-CA son bastante comunes y constan de un rectificador, un sistema de filtrado y un inversor. El rectificador es un rectificador totalmente controlado compuesto por un puente trifásico de diodos no controlado o un transistor de alta potencia, mientras que el inversor es un circuito de puente trifásico compuesto por transistores de alta potencia. Su función es exactamente la opuesta a la del rectificador, que intercambia corriente continua constante en corriente alterna de tensión y frecuencia ajustables.
La etapa intermedia de filtrado utiliza condensadores o reactancias para filtrar la tensión o corriente rectificada. Según las diferentes etapas intermedias de filtrado de CC, los convertidores de frecuencia CA-CC-CA se dividen en dos tipos: de tensión y de corriente. Debido a diversos factores, como los métodos de control y el diseño del hardware, los inversores de tensión se utilizan ampliamente. Se aplican en convertidores de frecuencia de automatización industrial (que utilizan control de tensión variable y frecuencia variable VVVF, etc.) y sistemas de alimentación ininterrumpida (SAI/UPS, que utilizan control de tensión constante y frecuencia constante CVCF) en los sectores de TI y suministro de energía.
Por supuesto, esto no significa que el desarrollo de los convertidores de frecuencia CA-CA haya cesado. El convertidor de frecuencia matricial es un nuevo tipo de convertidor de frecuencia directa CA-CC-CA, compuesto por nueve conjuntos de interruptores conectados directamente entre la entrada y la salida trifásicas. El convertidor matricial no tiene un enlace de CC intermedio y su salida consta de tres niveles con un contenido armónico relativamente bajo. Su circuito de alimentación es simple, compacto y puede generar una tensión de carga sinusoidal con frecuencia, amplitud y fase controlables. El factor de potencia de entrada de un convertidor matricial es controlable y puede operar en cuatro cuadrantes, aunque los convertidores matriciales ofrecen numerosas ventajas.
Sin embargo, durante su proceso de conmutación, no se permite que dos interruptores conduzcan o se apaguen simultáneamente, lo cual es difícil de implementar. En resumen, el algoritmo no está maduro. Una desventaja importante de los convertidores matriciales es su baja capacidad de tensión máxima de salida y su alta tolerancia a la tensión del dispositivo. Además, aunque no requiere unidades de rectificación, cuenta con seis dispositivos de conmutación más que los convertidores de frecuencia CA-CC-CA.