Hvorfor må en frekvensomformer likerette og deretter invertere?

Leverandøren av tilbakekoblingsenheter minner deg om at det finnes frekvensomformere som ikke krever likeretterenheter, kjent som AC-AC-frekvensomformere. Imidlertid består den store majoriteten av markedet av AC-DC-AC-frekvensomformere, som inneholder likeretterenheter. Dette er et mønster dannet av en viss grad av teknologisk og markedsmessig konkurranse. AC-DC-AC-frekvensomformere er billigere å produsere og mer pålitelige og modne å bruke, så alle bruker dem. Faktisk er dette også i tråd med noen lover innen menneskelig vitenskapelig forskning.

For eksempel må stemmene våre nå digitaliseres, konverteres til enkle 0-1-koder og deretter overføres til fjerne steder før de blir til ekte lyder. Fordi enkle ting er enkle å kvantifisere og behandle, har vi en tendens til å linearisere komplekse kurver og deretter bruke lineariserte metoder for å tilnærme og simulere komplekse prosesser i den virkelige verden.

AC-DC-AC-frekvensomformere konverterer først vekselstrøm til likestrøm, og konverterer den deretter tilbake til vekselstrøm gjennom IGBT-chopping. Det er relativt enkelt å behandle den inngående likestrømseffekten under chopping fordi den er lineær. Fra et kalkulusperspektiv, så lenge den er delt inn i mange små blokker, er den kumulative effekten den samme som for en sinusbølge. IGBT-enheter kan bare slås av og på, så de er mer egnet for behandling av blokksignaler.

Så først, gjør om vekselstrøm til likestrøm, noe som kan virke som en ekstra prosess, men faktisk, «å slipe kniven går ikke glipp av vedskjæringen», det er mye enklere uansett. I tillegg er likerettermoduler og kondensatorer relativt tradisjonelle og modne elektroniske enheter, som er relativt billigere i pris, bare litt større i størrelse.

AC-DC-AC frekvensomformere er ganske vanlige, og består av en likeretter, et filtreringssystem og en inverter. Likeretteren er en fullstyrt likeretter som består av en diode trefasebro-likeretter eller en høyeffektstransistor, mens inverteren er en trefasebrokrets som består av høyeffektstransistorer. Funksjonen er nøyaktig motsatt av likeretterens, som veksler konstant likestrøm til justerbar spenning og frekvens vekselstrøm.

Mellomfiltreringstrinnet bruker kondensatorer eller reaktorer for å filtrere den likerettede spenningen eller strømmen. I henhold til de ulike mellomfiltreringstrinnene for likestrøm kan AC-DC-AC-frekvensomformere deles inn i to typer: spenningstype og strømtype. På grunn av ulike faktorer, som kontrollmetoder og maskinvaredesign, er spenningsomformere mye brukt. De brukes i industrielle automatiseringsfrekvensomformere (ved bruk av variabel spenning og variabel frekvens VVVF-kontroll, etc.) og avbruddsfrie strømforsyninger (UPS, ved bruk av konstant spenning og konstant frekvens CVCF-kontroll) innen IT og strømforsyning.

Selvfølgelig betyr ikke dette at utviklingen av AC-AC-frekvensomformere har opphørt. Matrisefrekvensomformere er en ny type AC-DC-AC direktefrekvensomformer, som består av ni brytermatriser direkte koblet mellom trefaseinngangen og -utgangen. Matriseomformeren har ikke en mellomliggende DC-kobling, og utgangen består av tre nivåer med relativt lavt harmonisk innhold; strømkretsen er enkel, kompakt og kan sende ut sinusbelastningsspenning med kontrollerbar frekvens, amplitude og fase; inngangseffektfaktoren til en matriseomformer er kontrollerbar og kan operere i fire kvadranter, selv om matriseomformere har mange fordeler.

Under kommuteringsprosessen er det imidlertid ikke tillatt at to brytere kan lede eller slå seg av samtidig, noe som er vanskelig å implementere. Enkelt sagt er algoritmen ikke moden. En stor ulempe med matriseomformere er deres lave maksimale utgangsspenningskapasitet og høye spenningstoleranse for enhetene. I tillegg, selv om den ikke krever likeretterenheter, har den 6 flere bryterenheter enn AC-DC-AC-frekvensomformere.