变频器整流形式及预充电原理

谈到变频器，通常指电压源型变频器，即交-直-交变换器，前端通过整流装置将正弦交流电整流成脉动直流电，然后经过中间的电容滤波环节，形成稳定的直流电，然后再经过逆变环节，将直流电转换成频率电压均可以调整的交流电。（由于电流源型变频器本身的适用范围所限，市场占有率不大，这里不做介绍）
整流电路的分类
就变频器的整流部分拓扑结构也是多种多样，如果按照整流部分采用的器件分类，可分为： 二极管整流、可控硅整流、IGBT整流；
如果按照整流部分的脉波数分，对于单相交流电全波整流脉波数为2个，对于3相交流电全波整流脉波数为6个，对于三相交流电，还有多脉波整流技术，整流后的脉波数有12个、18个、24个……60个等，脉波个数是6的整数倍，脉波数越多，整流后的直流侧纹波越小，但电路越复杂。
预充电回路介绍
在电压源型变频器整流电路中，最常见的就是六脉动二极管整流，对于6脉动二极管整流，由于二极管为不可控器件，为了减小变频器上电瞬间，对电网的冲击，以及二极管器件本身的电流限制，还有对滤波电容的冲击电流，需要限制瞬间电流，其限流部分（预充电电阻）有的布置在直流侧，有的布置在交流侧，主回路拓扑结构也有区别。
各位对电容特性应该耳熟能详，电容隔直通交、存储电荷、耦合、滤波等等，而在变频器的主回路当中，直流电容的主要作用就是滤波和储能，在交流电换相时释放能量，保证直流电压稳定，从储能和滤波角度讲当然电容的容值越大越好，但是在变频器的主回路中，大的电容也会导致变频器上电初期，电容处于过渡过程，容易导致回路电流过大，因此必须设置“缓起电路”，使得电容慢慢充电，不至于影响电源、整流二极管、以及电容自身性能，因此预充电回路应运而生。
二极管整流电流限制在直流侧主回路拓扑结构
1、小功率变频器通常采用的整流及预充电方式，预充电完成后旁路接触器闭合。

2、大功率变频器，预充电回路采用单独的二极管回路作为预充电，然后控制可控硅触发，将二极管回路旁路。

二、交流侧预充电主回路拓扑
二极管整流电流限制在交流侧主回路拓扑结构

如下图所示

对于可控硅整流，无需配置预充电电阻，可以通过控制可控硅的触发角度，实现直流回路电压的缓慢上升，避免电流冲击。

对于IGBT整流，电流限制在交流侧主回路拓扑结构。