フィードバックユニットのサプライヤーは、整流ユニットを必要としない周波数変換器、いわゆるAC-AC周波数変換器があることをお知らせします。しかし、市場の大部分は整流ユニットを備えたAC-DC-AC周波数変換器で構成されています。これは、ある程度の技術競争と市場競争によって形成されたパターンです。AC-DC-AC周波数変換器は製造コストが安く、信頼性が高く、使い慣れているため、誰もが使用しています。実際、これは人間の科学的研究におけるいくつかの法則にも合致しています。
例えば、私たちの声は、現実の音となる前に、デジタル化され、単純な0-1コードに変換され、遠く離れた場所へ伝送される必要があります。単純なものは定量化や処理が容易であるため、複雑な曲線を線形化し、線形化された手法を用いて複雑な現実世界のプロセスを近似・シミュレートする傾向があります。
AC-DC-AC周波数コンバータは、まず交流電力を直流電力に変換し、その後IGBTチョッピングによって再び交流電力に変換します。入力直流電力は線形であるため、チョッピング時の処理は比較的容易です。微積分の観点から見ると、多数の小さなブロックに分割する限り、累積効果は正弦波と同じです。IGBTデバイスはオンとオフのみを制御できるため、ブロック信号の処理に適しています。
まず、交流を直流に変換します。これは一見、余分な作業のように思えますが、実際には「包丁を研いでも薪を割る際に手放すことはない」のと同じで、はるかに簡単です。さらに、整流モジュールとコンデンサは比較的伝統的で成熟した電子機器であり、価格も比較的安価で、サイズもわずかに大きいだけです。
AC-DC-AC周波数変換器は非常に一般的で、整流器、フィルタリングシステム、およびインバータで構成されています。整流器は、ダイオード三相ブリッジ、非制御整流器、または高出力トランジスタで構成される完全制御整流器であり、インバータは高出力トランジスタで構成される三相ブリッジ回路です。その機能は整流器と正反対で、一定の直流電力を可変電圧・周波数の交流電力に変換します。
中間フィルタリング段では、コンデンサまたはリアクトルを用いて整流された電圧または電流をフィルタリングします。中間DCフィルタリング段の違いにより、AC-DC-AC周波数変換器は電圧型と電流型の2種類に分けられます。制御方式やハードウェア設計などの様々な要因により、電圧型インバータが広く使用されています。ITおよび電源分野においては、産業オートメーション用周波数変換器(可変電圧可変周波数VVVF制御など)や無停電電源装置(UPS、定電圧定周波数CVCF制御など)に応用されています。
もちろん、AC-AC周波数変換器の開発が止まったわけではありません。マトリックス周波数変換器は、三相入力と出力の間に直接接続された9つのスイッチアレイで構成される、新しいタイプのAC-DC-AC直接周波数変換器です。マトリックスコンバータは中間DCリンクを持たず、出力は比較的低い高調波含有量の3レベルで構成されています。電源回路はシンプルでコンパクトであり、周波数、振幅、位相を制御可能な正弦波負荷電圧を出力できます。マトリックスコンバータの入力力率は制御可能で、4象限で動作できますが、マトリックスコンバータには多くの利点があります。
しかし、整流プロセスでは2つのスイッチが同時に導通またはオフになることが許されておらず、実装が困難です。簡単に言えば、アルゴリズムが未成熟です。マトリックスコンバータの主な欠点は、最大出力電圧の低さとデバイスの電圧許容度が高いことです。さらに、整流ユニットは不要ですが、AC-DC-AC周波数コンバータよりもスイッチングデバイスが6個多く必要です。
































