Двигатели переменного тока могут приводиться в действие непосредственно от источника переменного напряжения, но это подходит только в том случае, если требуется, чтобы двигатель работал с постоянной скоростью. Если требования к скорости или нагрузке двигателя изменяются, привод переменного тока, также называемый частотно—регулируемым приводом (VFD), может изменять напряжение и частоту питания двигателя для регулирования его скорости.

Привод переменного тока состоит из трех основных частей: выпрямителя, который преобразует входящее напряжение переменного тока в напряжение постоянного тока; шины постоянного тока (также называемой промежуточной цепью постоянного напряжения), которая накапливает мощность постоянного тока; и инвертора, который преобразует мощность постоянного тока обратно в переменный ток с необходимой скоростью. частота и напряжение, что делает его подходящим для двигателя.

Процесс выпрямления приводит к получению мощности постоянного тока, состоящей из импульсов тока, поэтому, когда устройству требуется постоянный ток, шина постоянного тока действует как фильтр нижних частот и сглаживает ток.

Простейшей версией выпрямителя переменного тока является диодный выпрямитель, который также называют 6-импульсным диодным мостом. (Для каждой фазы питания требуются два выпрямителя — один, который пропускает ток при отрицательном напряжении, и другой, когда напряжение положительное. Таким образом, для трехфазного питания требуется шесть выпрямителей.)

Диодные выпрямители просты и недороги, но они позволяют энергии течь только в одном направлении: от источника питания к двигателю. Таким образом, когда двигатель замедляется и действует как генератор, восстановленная мощность не может быть подана обратно в электрическую сеть — она должна подаваться на конденсатор через динамическое торможение система.

Одной из альтернатив, позволяющей регенерировать мощность, вырабатываемую двигателем, является тиристорный выпрямитель. Каждый тиристорный мост использует шесть тиристоров, и мосты обычно применяются парами. Один мост используется, когда двигатель потребляет электроэнергию (движение), а другой используется, когда двигатель вырабатывает электроэнергию (регенерация). Это позволяет подавать электроэнергию в обоих направлениях и возвращать регенеративную энергию обратно в питающую сеть.

Обратите внимание, что условия SCR и тиристор иногда используются как синонимы, хотя SCR — это торговое название, принадлежащее General Electric для определенного типа тиристоров.

Для регенерации другой альтернативой является использование выпрямителя IGBT (биполярный транзистор с изолированным затвором). Устройства IGBT состоят из шести IGBT-транзисторов и шести диодов, причем переключение IGBT-транзисторов контролируется электроникой. Это позволяет энергии течь в двух направлениях, так что энергия может подаваться обратно в питающую сеть во время регенерации. Эти выпрямители значительно уменьшают гармоники более низкого порядка. Однако они вносят гармоники более высокого порядка, поэтому требуется фильтр, что делает первоначальную стоимость IGBT-версий выше, чем у выпрямителей других типов. Приводы переменного тока, использующие транзисторы в выпрямителе, называются имеющими “активный интерфейс”.

Одним из способов снижения затрат в системе с несколькими двигателями переменного тока и приводами является использование одного выпрямителя для нескольких устройств. Выпрямитель подает питание на общую шину постоянного тока, которая подключена к каждому инвертору. Это не только снижает стоимость оборудования, но и позволяет распределять мощность между осями, что повышает общую эффективность.