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　　交流/交流轉(zhuǎn)換器是將交流的電氣波形轉(zhuǎn)換為另一種交流電氣波形的設(shè)備

，其電壓和頻率均可任意調(diào)整。像變頻器

、循環(huán)換流器及矩陣轉(zhuǎn)換器都是交流/交流轉(zhuǎn)換器

。

分類(lèi)

交流/交流轉(zhuǎn)換器可以依以下的方式分類(lèi)：

　　間接交流/交流轉(zhuǎn)換器
，也稱(chēng)為交流/直流/交流轉(zhuǎn)換器
，或是變頻器，也就是有整流器、直流鏈及逆變器的轉(zhuǎn)換器[1]
　　循環(huán)換流器
　　復(fù)合矩陣轉(zhuǎn)換器
　　矩陣轉(zhuǎn)換器

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有直流鏈的轉(zhuǎn)換器

　　有直流鏈的轉(zhuǎn)換器有二種：
　　電壓源變頻器（VSI）：其整流器由二極管電橋組成
，直流鏈則為并接的電容器。

　　電流源變頻器（CSI）：其整流器由相控的切換元件

，直流鏈則為一個(gè)或二個(gè)串接的電感器

，連結(jié)整流器和逆變器

。

　　若馬達(dá)需要?jiǎng)討B(tài)剎車(chē)

，可以用剎車(chē)斬波器及電阻器并聯(lián)在整流器上來(lái)達(dá)成。另一種剎車(chē)方式是在整流器上反向并聯(lián)閘流體

，使能量可以回到交流電源端

。不過(guò)這種相控閘流體為基礎(chǔ)的整流器

，在輕載時(shí)對(duì)電源電壓的歧變比二極管整流器要大

，功率因素也比較小。

　　若交流/交流轉(zhuǎn)換器希望有近似弦波的輸入電流

，以及雙向的功率流動(dòng)，可以用脈沖寬度調(diào)變（PWM）的整流器

、PWM的逆變器配合直流鏈達(dá)到

。直流鏈的大小以逆變器和整流器之間共同的能量?jī)?chǔ)存元件來(lái)表示，在電壓源變頻器中為電容

，在電流源變頻器中為電感

。PWM整流器控制輸入電流為弦波

，可能和交流電源的電壓同相

，若是能量回饋到電源端，電流會(huì)和電壓反相

。

　　因?yàn)橹绷麈湹膬?chǔ)存元件

，整流器和逆變器有相當(dāng)程度的解耦

，有在控制上的好處

。不過(guò)直流鏈的儲(chǔ)存元件其體積較大，若在電壓源變頻器中使用電解電容器

，也潛在的降低了系統(tǒng)的壽命

。

循環(huán)換流器

　　循環(huán)換流器利用切換元件將輸入波形切換后

，產(chǎn)生變頻率

，近似弦波的輸出電壓

，沒(méi)有中間的直流鏈儲(chǔ)存元件。切換元件可能是SCR

，不過(guò)其輸出頻率需要比輸入電壓的頻率要低。大型的循環(huán)換流器（功率約到10 MW）是為壓縮機(jī)及風(fēng)洞機(jī)所設(shè)計(jì)

，或是像水泥窯爐之類(lèi)的變速應(yīng)用

。

矩陣轉(zhuǎn)換器

　　傳統(tǒng)的矩陣轉(zhuǎn)換器[6][7]

　　間接型的矩陣轉(zhuǎn)換器[8][9][10]

　　為了提高功率密度及可靠性，一種可行的作法是考慮矩陣式的架構(gòu)

，將三相輸入和三個(gè)輸出用九個(gè)雙向的功率晶體來(lái)進(jìn)行切換

，每一相輸入都有三個(gè)功率晶體連接到三相的輸出

，這就是直接型的矩陣轉(zhuǎn)換器

，沒(méi)有中介的能量轉(zhuǎn)換元件，電壓及電流的轉(zhuǎn)換都在一級(jí)的轉(zhuǎn)換器中完成

。

　　有另外一種間接型的能量轉(zhuǎn)換方式

，可以用間接型的矩陣轉(zhuǎn)換器

，或是由蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的Johann W.Kolar教授發(fā)明的稀疏矩陣變換器來(lái)達(dá)成。就像電壓源及電流源的變頻器一樣

，會(huì)分為幾階來(lái)處理電壓及電流的轉(zhuǎn)換

，但直流鏈沒(méi)有中介的儲(chǔ)能元件

。一般來(lái)說(shuō)

，使用矩陣轉(zhuǎn)換器后，可以減小直流鏈的儲(chǔ)能元件

，或是甚至不用

，不過(guò)會(huì)使用很多的功率晶體。矩陣轉(zhuǎn)換器常視為未來(lái)變頻技術(shù)的概念之一

，不過(guò)數(shù)十年來(lái)的密集研究，在工業(yè)上的使用并不多

。不過(guò)因?yàn)榻鼇?lái)已可獲得低成本

、高效能的半導(dǎo)體，過(guò)去幾年已有少數(shù)變頻器廠商在提倡矩陣轉(zhuǎn)換器[11]

。

關(guān)于交流/交流轉(zhuǎn)換器

，小編為大家就分享這些

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