普通的變頻器大都采用二極管整流橋?qū)⒔涣麟娹D(zhuǎn)化成直流,然后采用IGBT逆變技術(shù)將直流轉(zhuǎn)化成電壓頻率皆可調(diào)整的交流電控制交流電念頭。這種變頻器只能工作在電動(dòng)狀態(tài),所以稱之為兩象限變頻器。因?yàn)閮上笙拮冾l器采用二極管整流橋,無(wú)法實(shí)現(xiàn)能量的雙向活動(dòng),所以沒(méi)有辦法將電機(jī)回饋系統(tǒng)的能量送回電網(wǎng)。在一些電念頭要回饋能量的應(yīng)用中,好比電梯,晉升,離心機(jī)系統(tǒng),只能在兩象限變頻器上增加電阻制動(dòng)單元。將電念頭回饋的能量消耗掉。另外,在一些大功率的應(yīng)用中,二極管整流橋?qū)﹄娋W(wǎng)產(chǎn)生嚴(yán)峻的諧波污染。
IGBT功率模塊可以實(shí)現(xiàn)能量的雙向活動(dòng),假如采用IGBT做整流橋,用高速度、高運(yùn)算能力的DSP產(chǎn)生PWM控制脈沖。一方面可以調(diào)整輸入的功率因數(shù),消除對(duì)電網(wǎng)的諧波污染,讓變頻器真正成為“綠色產(chǎn)品”。另一方面可以將電念頭回饋產(chǎn)生的能量反送到電網(wǎng),達(dá)到徹底的節(jié)能效果。
四象限變頻器的典型應(yīng)用是具有位勢(shì)負(fù)載特性的場(chǎng)合,例如晉升機(jī),機(jī)車(chē)牽引,油田磕頭機(jī),離心機(jī)等。在一些大功率的應(yīng)用中,也需要四象限變頻器以減小對(duì)電網(wǎng)的諧波污染。
以晉升機(jī)的應(yīng)用為例,當(dāng)晉升重物時(shí),四象限變頻器拖動(dòng)電機(jī)克服重力做工,電念頭處于電動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)下放重物時(shí),逆變側(cè)產(chǎn)生勵(lì)磁電流,重力牽引電機(jī)發(fā)電,電念頭處于發(fā)電狀態(tài)。勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能通過(guò)整流側(cè)回饋的電網(wǎng)。