[拼音]：zhijie bianpin dianlu

[外文]：direct frequency conversion circuit

不經(jīng)過任何中間環(huán)節(jié)，直接將一種頻率的交流電轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N頻率的交流電的電路。一般還可同時控制輸出電壓。直接變頻電路應用于變頻調(diào)速裝置、感應加熱裝置、不停電電源等場合。與間接變頻電路相比，直接變頻電路僅進行一次電能變換，變換效率較高。按變頻電路的輸出頻率和輸入頻率的關(guān)系分，可分為直接降頻電路、直接升頻電路和直接升降頻電路。

直接降頻電路

又稱周波變流電路。它由兩組反并聯(lián)的相控整流電路（正極組和負極組）組成。圖1是三相橋式相控整流器組成的直接降頻電路。正極組和負極組整流器交替地工作，即可輸出一個低頻的交流電壓。直接降頻電路按控制方式可分為定比式周波變流器和連續(xù)式周波變流器兩種。

（1）定比式周波變流器:它的輸出電壓波形如圖2。

電路的輸出頻率與輸入頻率有一定的比例關(guān)系，不能連續(xù)變化，輸出電壓的低次諧波較大，但控制方式簡單，可用于頻率精度要求不高的場合。

（2）連續(xù)式周波變流器：它可連續(xù)改變正極組和負極組的觸發(fā)滯后角，通過改變觸發(fā)滯后角的變化周期改變輸出頻率，改變觸發(fā)滯后角改變輸出電壓。它的輸出頻率和電壓都是連續(xù)可調(diào)的。連續(xù)式周波變流器的輸出電壓波形見圖3。

為使輸出電壓波形更接近于正弦波，各整流器的觸發(fā)滯后角按余弦規(guī)律變化。連續(xù)式周波變流器的輸出電壓中包含有分數(shù)次諧波。當輸出頻率和輸入頻率之比大于三分之一時，這種分數(shù)次諧波會對負載產(chǎn)生惡劣的影響（見高次諧波抑制）。在周波變流器中，同一組中晶閘管換相與相控整流電路的換相相同（見相控整流電路），而在負載電流過零時進行從正極組工作到負極組工作的轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換的方式有兩種，一種是有環(huán)流式，另一種是無環(huán)流式。有環(huán)流式控制較簡單，但需要在兩組整流電路之間增設限流電抗器限制環(huán)流。無環(huán)流式控制是按照檢測出的負載電流的正負有選擇地使正極組或負極組中的一組整流器工作，不產(chǎn)生環(huán)流。這種方式因無須設置限流電抗器，功率因數(shù)和效率都有所提高。但存在負載電流在過零點不連續(xù)的缺點。

直接降頻電路主要應用于交流電動機低速傳動。它的優(yōu)點是無須換相電路；可以由負載向交流電源回饋電能；變流效率較高。缺點是晶閘管用量多，控制電路較復雜；輸出頻率變化范圍較小，一般低于輸入頻率的三分之一。

直接升頻電路

按晶閘管換流方式的不同可分為電源換流式和負載換流式兩種。

（1）電源換流式直接升頻電路(圖4)：晶閘管依靠電源電壓換相，所以它的輸出頻率是輸入頻率的整數(shù)倍。這種電路的特點是裝置的容量可以做得很大，但輸出頻率不能很高。

（2）負載換流式直接升頻電路(圖5):常用作感應加熱電源。它的輸出頻率由負載的諧振頻率決定。根據(jù)負載的諧振方式，它可分為串聯(lián)式直接升頻電路和并聯(lián)式直接升頻電路。串聯(lián)式直接升頻電路的輸出電流近似為正弦波。電流自然過零，晶閘管易于關(guān)斷；起動簡便可靠，不需附加的啟動電路，適用于需要頻繁啟動的生產(chǎn)場合。但對負載變化適應性較差；輸出電壓較高，常需用輸出變壓器降壓，使效率降低。并聯(lián)式直接升頻電路輸出電壓近似為正弦波。它的優(yōu)點是負載適應能力較強；輸出電壓可以不用變壓器與負載直接耦合。它的缺點是啟動較困難，常需輔助的啟動電路幫助啟動；晶閘管的電流為方波，關(guān)斷較困難，且開關(guān)損耗較大。

直接升降頻電路

又稱自換流周波變流器。主要用于交流電動機的傳動和專用的固態(tài)頻率變換器中。在圖1所示電路中，將所有的晶閘管換成可關(guān)斷晶閘管或其他自關(guān)斷元件，即可構(gòu)成自換流周波變流器。它的輸出頻率可在從零到遠大于輸入頻率的范圍中連續(xù)地變化。輸出電壓可以按正弦規(guī)律進行調(diào)制，輸出電壓質(zhì)量較高。由于沒有采用中間直流貯能環(huán)節(jié)，整個裝置的體積可以做得較小，效率也較高。這種電路必須采用自關(guān)斷元件或附加強迫換流電路，控制電路也比較復雜。

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標簽：直接變頻電路

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