变频器电容的特点在电路系统中的应用

变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，另外，变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等。变频器的电容一般都是起到滤波作用，是将整流电路的输出电压平波，将交流分量减小到最小。为后面的逆变器提供“纯直流电压”。以减小逆变器输出的交流电压波形失真。电容是平波。共用直流母线的电容一般并联，用来储能和滤波。

变频器的最大特点就是三相电直接整流。这样的变频器的结构最简单。三相380V交流电经过整流、电容器滤波后，通过SPWM逆变可以还原380V有效值交流电压。 同样三相660V变频器通过三相660V的桥式整流、电容滤波、SPWM逆变也可以实现三相正弦波输出的660V的有效值电压。这样做的最大优点就是所实现的变频器价格最低廉。不需要整流变压器、不需要滤波电感。

三相桥式整流的输出电压比较平滑，即使不用滤波器电压波动的峰值也仅为输出电压平均值的14%，可以满足一般应用要求。 如果三相桥式整流输出直接接负载，这个三相桥式整流电路是不会产生交流电流分量的。 但是为什么还要在三相桥式整流电路的输出接一个“滤波”电容器，其根本原因就是直流电源不能提供或吸收来自负载的交流电流分量，特别是瞬变电流分量。

必须采取措施将直流母线上的交流电流分量吸收，最简单的方法就是在直流母线两端并联一个器件，这个器件不流过直流电流。 很显然这个器件就是电容器，直流母线电容器。电容器的最大特点就是电压不能跃变，或者说反抗电压的变化。同时，频率越高电容器的容抗越小，越容易流过交流电流。 

这时，在直流母线上所产生的交流电压就是直流母线电容器与直流电源的寄生电感分流交流电流后在直流母线上产生的交流电压。 由于直流母线电容器的容抗可以远低于直流母线寄生电感的感抗，因此直流母线电容器分得的交流电流比例几乎100%。 直流电源的寄生电感的交流电流所产生的感生电势可以低到可以接受的程度，如果没达到，可以通过加大直流母线电容器电容来的方法达到。

 

直流母线电容器与整流器的冲突接入直流母线电容器后，由于电容器的电压保持作用，会出现直流母线电容器的电压高于交流电源电压瞬时值，这时整流器中的二极管将不能导通，由于整流器中二极管的不能导通，整流“滤波”电路的输出电能将由直流母线电容器提供。 

在整流器的二极管导通期间，整流器不仅要为负载提供电能，还要为直流母线电容器充电，这样就形成了整流器的输出纹波电流。由于负载不接受整流器输出的纹波电流，只能由直流母线电容器吸收。这就是整流器产生的纹波电流的由来。