变频调速有哪几种方式

    要实现异步电动机的变频调速，必须有能够同时改变电压和频率的供电电源。现有的交流供电电源都是恒压恒频的，所以必须通过变频装置才能获得变压变频电源。变频装置可分为间接变频和直接变频两类。间接变频装置先将工频交流电通过整流器变成直流，然后再经过逆变器将直流变成为可控频率的交流，通常称为交-直-交变频装置。直接变频装置则将工频交流一次变换成可控频率的交流，没有中间直流环节，也称为交-交变频装置。目前应用较多的还是间接变频装置。

   (1)间接变频装置（交-直-交变频装置）  图9-15绘出了间接变频装置的主要构成环节。按照不同的控制方式，它有可分为图9-16中的三种。

    图9-15    间接变频装置（交-直-交变频装置）

    图9-16 (a)是可控整流器变压，用逆变器变频的交-直-交变频装置。调压和调频分别在两个环节上进行，两者要在控制电路上协调配合。这种装置结构简单、控制方便，但是，由于输入环节采用可控整流器，当电压和频率调得较低时，电网端的功率因数较低；输出环节多用晶闸管组成的三相六拍逆变器（每周换流六次），输出的谐波较大。这是此类变频装置的主要缺点。

    图9-16(b)是用不可控整流器整流、斩波器变压、逆变器变频的交-直-交变频装置。整流器采用二极管不可控整流器，增设斩波器进行脉宽调压。这样虽然多了一个环节，但输入功率因数高，克服了图9-16(a)的第一个缺点。输出逆变环节不变，仍有谐波较大的问题。

    图9-16(c)是用不可控整流器整流、脉宽调制(PWM)逆变器同时变压变频的交-直-交变频装置。用不可控整流，则输入端功率因数高；用PWM逆变，则谐波可以减少。这样可以克服图9-16(a)装置的两个缺点。

    图9-16    间接变频装置的各种结构形式

   (2)直接变频装置（交-交变频装置）  直接变频装置的结构如图9-17所示，它只用一个变换环节就可以把恒压恒频的交流电源变换成变压变频电源。这种变频装置输出的每一相都是一个两组晶闸管整流装置反并联的可逆线路（图9-18）。正、反两组按一定周期相互切换，在负载上就获得交变的输出电压u0。u0的幅值决定于各组整流装置的控制角，u0的频率决定于两组整流装置的切换频率。当整流器的控制角和这两组整流装置的切换频率不断变化时，即可得到变压变频的交流电源。

    图9-17    直接（交-交）变频装置

    图9-18    交-交变频装置一相电路