交流、直流变频器工作原理

    变频器是将电网供电的工频交流电，变换为适用于交流电动机变频调速用的电压可变、频率可变的交流电的变频装置。交流变频的原理是把220V交流电转换为直流电源，为变频器提供工作电压，然后再将直流电压“逆变”成脉动交流电，并把它送到功率模块。同时，功率模块受电脑芯片送来的指令控制，输出频率可变的交流电压，使压缩机的转速随电压频率的变化而相应改变，这样就实现了电脑芯片对压缩机转速的控制和调节。    (1)交流变频    采用交流变频方式的空调器压缩机要使用三相异步电动机，才能通过改变压缩机供电的频率，来控制它的转速。交流一直流一交流变频器的工作原理框图如图6-15所示。
    图6-15    交流变频过程的工作原理框图    1)整流器。整流器的作用是把交流电整流为直流电。在变频技术中，整流器可采用硅整流器件构成不可控整流器，也可以采用晶闸管器件构成可控整流器。    2)逆变器。逆变器的作用是把直流电逆变为频率、电压可调的交流电。在交流调频系统中，逆变器使用的功率器件有普通的晶闸管( STR)、门极可关断(GTO)晶闸管、大功率晶闸管( GTR)和绝缘栅双极性晶体管IGBT等。    3)控制回路。控制回路是根据变频调速的不同控制方式产生相应的控制信号，控制整流器及逆变器中各功率器件的工作状态，使逆变器输出预定频率和预定电压。    在对逆变器的控制中，广泛采用脉宽调制器，常用英文缩写PWM表示。由控制线路按一定的规律控制开关元件的通断，从而在逆变器的输出端获得一系列等幅而不等宽的矩形脉冲波形，来近似等效正弦电压波形。    (2)直流变频    直流变频空调器同样是把交流市电转换为直流电源，并送至功率模块，模块同样受电脑芯片指令的控制，所不同的是模块输出的是电压可变的直流电源，驱动压缩机运行，控制压缩机排量。由于压缩机转速是受电压高低控制的，所以要采用直流电动机。直流电动机的定子绕有电磁线圈，而采用永久磁铁作转子。当施加在电动机上的电压增高时，转速加快；当电压降低时，转速下降。利用这种原理来实现压缩机转速的变化，通常称为直流变频。