余弦交点法

   通过不断改变控制角α,使交-交变频器的输出电压波形基本为正弦波的调制方法中,最常用的是余弦交点法。余弦交点法的原则是:其触发角α的控匍规律应使得整流输出电压的瞬时值与期望正弦电压的瞬时值的差最小。H5TQ1G43TFR-H9C

   (1)输出上限频率

   交-交变频器的输出电压是由许多段电网电压拼接而成的。输出电压一个周期内拼接的电网电压段数越多,输出电压波形越接近正弦波。每段电网电压的平均持续时间是由整流器的脉波数决定的,交-交变频器一般由三相桥式全控整流器组成。当输出频率增高时,输出电压一个周期所含电网电压的段数就越少,引起波形畸变。电压波形畸变以及由此产生的电动机转矩脉动是输出频率限制的主要因素。构成交-交变频电路的两组整流器的脉波数越多,输出上限频率就越高。当采用三相全控桥式整流器组成交一交变频器时,输出频率不高于电网频率的1/2。

   (2)输人功率因数

   交一交变频器采用的是相位控制方式,因此其输入电流的相位总滞后于输入电压的相位,需要电网提供无功功率。由于控制角总在⒇和π/2之间不断变化,所以输入功率因数也较低。而且,不论负载阻抗角是滞后的还是超前的,输人电流总是滞后的。

   (3)输出电压谐波

   交一交变频器输出电压的谐波频谱是非常复杂的,它既和电网频率有关,也和整流电路的脉波数有关,还和输出频率有关。

   (4)输入电流谐波

   单相交一交变频器的输人电流谐波和可控整流器的输人电流谐波类似,但是其幅值和相位均按正弦规律被调制。和可控整流器输人电流的谐波相比,交-交变频器输入电流的频谱要复杂得多,但各次谐波的幅值要比可控整流器的谐波幅值小。

   前面的分析都是基于无环流方式进行的。在无环流方式下,由于负载电流反向时为保证无环流而必须留出一定的死区时间,就使得输出电压的波形畸变增大。另外,在负载电流断续时,输出电压被电动机反电势抬高,这也造成输出波形畸变。采用有环流方式可以避免电流断续并消除电流死区,改善输出波形,还可提高交-交变频器的输出上限频率。但有环流方式需要设置环流电抗器,从而增加成本,运行效率也有所下降,因此目前应用较多的还是无环流方式。