工频逆变器是一种将直流电转换成为交流电的电器装置,其工作频率与市电工频一致(50Hz或60Hz),因此被称为工频逆变器。广泛应用于工业控制、电力变换、交通运输、新能源领域等不同领域的电力系统中。
工频逆变器包括运算放大器、开关管、晶闸管、变压器、电感器等元器件,其结构形式可以分为单相桥式、三相桥式、逆变功率模块等多种形式。其中,单相桥式工频逆变器最为常见。
工频逆变器的工作原理是将直流电源经过整流、滤波之后,送入逆变电路。逆变电路由半桥或全桥结构构成,通过PWM方式对准或近似正弦波进行调制,把调制后的脉宽调制PWM信号送给功率开关器件,由功率开关器件处理后重新形成交流输出波形,以实现输入直流电输出交流电。
简单来说,工频逆变器的输入为直流电,通过开关管把直流电转化为高频脉冲电流,在再通过滤波器进行重构,最终输出为交流电。
(1)输出功率较低,一般不超过30kW。
(2)输出波形质量较好,可以满足高精度的电力控制需求。
(3)由于工作频率与市电频率一致,所以具有干扰小、电磁兼容性好的特点。
(4)控制方式多样化,可以采用电压调制、电流调制、直接转换等多种方式。
(5)结构简单,制造成本相对较低,性价比高。
(1)新能源领域:工频逆变器可以将太阳能板、风力发电机等发电设备的直流电输送到电网上。
(2)电机控制:工频逆变器可以把直流电转化成为电机所需要的交流电,从而控制电机的转速或转矩。
(3)电力系统:工频逆变器可以用于电力变压器、分配电器、容抗器、稳压器等电力系统中的电源转换和电控调节。
(4)其他领域:工频逆变器还可以应用于电焊、电力测试、通讯电源、UPS电源等领域中。