Преобразователи частоты со звеном постоянного тока

Структурная схема ПЧ со звеном постоянного тока показана на рис.5.3. Она содержит:

- входной фильтр Ф_вх для защиты сети переменного тока от помех преобразователя;

- выпрямитель В;

- фильтр выпрямителя Ф_в, определяющий режим работы выпрямителя как источника напряжения или источника тока;

- автономный инвертор напряжения или тока;

- выходной фильтр Ф_вых, улучшающий форму выходного напряжения.

Таким образом, в ПЧ данного типа имеет место двойное преобразование энергии источника: вначале переменное напряжение выпрямляется, затем постоянное напряжение преобразуется в переменное с необходимыми параметрами.

Основным преимуществом ПЧ со звеном постоянного тока является возможность получения на выходе напряжения, частота которого регулируется в широких пределах, как ниже, так и выше частоты сети.

Недостатком такого ПЧ является снижение к.п.д. вследствие двойного преобразования энергии, а так же усложнение схемы управления для обеспечения двухстороннего обмена энергией между источником и нагрузкой.

Функции регулирования частоты выходного напряжения выполняет инвертор. Регулирование амплитуды выходного напряжения возможно двумя способами:

- за счёт изменения напряжения постоянного тока на входе инвертора;

- за счёт регулирования выходного напряжения инвертора методом ШИМ.

При использовании инвертора напряжения в цепи постоянного тока имеется конденсатор значительной ёмкости, вследствие чего снижается скорость изменения напряжения, что существенно ограничивает возможности амплитудного регулирования. Вследствие этого более распространены ПЧ с использованием ШИМ. Структурно ПЧ с инвертором тока предусматривает использование управляемого выпрямителя.