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变频节能技术--双PWM变换器

 

       双PWM变换器采用PWM整流环节取代传统的不可控整流方式，与PWM逆变环节共同构成交直交变频器。由于在两次变换过程中均采用了脉宽调制(PWM)技术，因此称为双PWM变换器。其主电路拓扑结构和样机系统分别如图1和2所示。

 


图1 双PWM变换器主电路拓扑结构图

 

图2 双PWM变换器样机系统

 

（1）基本原理
       双PWM变换器的整流电路通过交流电抗器与电网联结，通过对整流电路进行PWM控制，能够使输入电流为正弦波，并与电网电压同相位，同时中间直流侧电压可以调节。当负载为电动机时，电动机可以工作在电动运行状态，也可以工作在再生制动状态；通过改变交流侧输出电压的相序可以使电动机正转和反正，即实现电动机的四象限运行。
（2）技术优点
       双PWM变换器相对于其他通用变频器具有如下优点：
       1）电网侧输入电流为正弦波；
       2）电网侧功率因数可控，可以做到单位功率因数1；
       3）电能可以双向流动；
       4）动态响应快。
       因此，双PWM变换器能够有效地改善交流调速系统的运行效率，极大地节约了能源。而且能在负载制动时将能量直接回馈给电网，实现真正高性能的、高效的电机调速系统的节能和“绿色环保”的高度结合。
（3）适用场合
       随着上述技术的不断发展，双PWM变换器的优势越来越明显，其巨大潜力正在受到越来越多的重视，应用也越来越广泛。因此双PWM变换器现在主要用于以下几个方面：
       1）四象限交流电机调速系统，如牵引、矿井等需要频繁四象限运行的场合。
       2）作为统一潮流控制器，即柔性交流输电系统(FACTS)技术中最引人注目、最有应用前景的一种电力补偿装置。
       3）风力发电并网系统，将永磁同步电机或者双馈电机的电能输送到电网上。
       可以预见，双PWM变换器必将在现代工业领域发挥重要作用。