可以簡單地說，交直交變頻器需要使用太多的元件，難以控制，而交直交變頻器使用的元件較少，控制簡單，因此大多數交直交結構的變頻器。

1.變頻器的開發。

變頻器的發展也需要經歷一個緩慢而漸進的過程。最初的變頻器不使用這種交流：交流變為直流，然后交流拓撲，而是直接交流，沒有中間直流鏈接。該變頻器稱為交流變頻器。目前，該變頻器用于超大功率和低速調速。其輸出頻率范圍為0-17（1/2-1/3輸入電壓頻率），因此不能滿足許多應用程序的要求。此外，當時沒有IGBT，只有SCR，因此應用范圍有限。

交叉變頻器的工作原理是通過幾組相控開關控制三相工頻電源直接生成所需的變壓變頻電源。其優點是效率高，能量方便返回電網。其最大缺點的最大輸出頻率必須小于輸入電源頻率的1/3或1/2，否則輸出波形太差，電機抖動，無法工作。因此，交叉變頻器目前僅限于低速調速場合，因此其使用范圍大大限制。

矩陣變頻器是一種交叉直接變頻器，由九個直接在三相輸入和輸出之間的開關陣組成。矩陣變換器沒有中間直流環節，輸出由三個電平組成，諧波含量相對較??；功率電路簡單、緊湊，輸出頻率、振幅值和相位可控正弦負載電壓；矩陣變換器的輸入功率因數可控，可在四象限下工作。雖然矩陣變換器有許多優點，但在轉換過程中不允許兩個開關同時導致或關閉，這更難實現。

矩陣變換器最大輸出電壓能力低，設備承受電壓高也是此類變換器的一大缺點。應用于風力發電中，由于矩陣變換器的輸入輸出不解耦，即負載和電源側的不對稱性都會影響另一側。此外，矩陣變換器的輸入端必須連接濾波器電容。雖然其電容的容量小于儲能電容，但由于它們是交流電容，因此需要承受開關頻率的交流電流。

交-交變頻是直接變頻，缺少一個環節，但使用的設備數量很多。三相需要36個晶閘管，控制復雜。我們老師開玩笑說，誰調了36根管子就可以馬上畢業了。此外，交-交變頻只能調整到工頻的頻率，一般調整到工頻的1/3-1/2，差不多20Hz。

二、交直交變頻器。

我們將這種交流轉換為直流，然后轉換為交流。這種變頻器被稱為交流交流變頻器，分為兩種類型，一種是交流交流電壓型，另一種是交流交流電流型。前者被廣泛使用，現在通用變頻器使用這種拓撲。其特點是：中間為電解電容器存儲提供母線電壓，前二極管不控制整流，簡單可靠，逆變器采用三相PWM調制（目前調制算法為空間電壓矢量）。由于采用了一定容量的電解電容器，直流母線電壓穩定。此時，只要逆變IGBT的開關順序（輸出相序、頻率）和空比（輸出電壓大?。┑玫娇刂铺匦?。

交-直交變頻器首先通過整流器將交流電流整流成直流電，直流中間電路平滑過濾整流電路的輸出，然后通過逆變器將直流電流變成頻率和電壓可變的交流電。

交直交變頻器可分為電壓型和電流型。由于控制方法、硬件設計等因素，電壓逆變器得到了廣泛的應用。傳統的電流交直交變頻器采用自然換流晶閘管作為電源開關，其直流側電感昂貴，應用于雙饋調速。過同步速度時需要換流電路，在低轉差頻率下性能差，在雙饋異步風力發電中應用不多。

整流變頻裝置采用電壓交直交變頻器，結構簡單，諧波含量低，固定轉子功率因數可調，可顯著提高雙饋發電機的運行狀態和輸出電能質量，結構通過直流母線側電容完全實現網絡側與轉子側的分離。電壓交直交變頻器的雙饋發電機定子磁場定向矢量控制系統實現了基于風機最大功率點跟蹤的有功和無功解耦控制，是變速恒頻風力發電的代表方向。

此外，還有一種并聯的交直交逆變器拓撲結構。該結構的主要思想是通過交直交電流和交直交電壓變頻器并聯，電流逆變器作為主逆變器負責功率傳輸，電壓逆變器作為輔助逆變器負責補償電流逆變器諧波。該結構的主逆變器開關頻率低，輔助逆變器開關電流低。與上述交直交電壓逆變器相比，拓撲結構開關損耗低，整個系統效率高。其缺點也很明顯，使用大量的電力電子設備導致成本上升和更復雜的控制算法，結構電壓利用率相對較低。

3.交直交變頻器需要改進的地方。

雖然交-直交變頻器具有輸出頻率高、功率因數高等優點，但交-直交變頻器仍存在許多問題需要改進：

(1)目前大功率高壓電力電子設備正處于發展階段，GTO元件正面臨淘汰，IGBT、IGCT尚待成熟；

(2)IGCT(或GTO)、IECT變流器、設備故障導致直接短路保護或問題；如果電源側變流器直接短路，會導致電網短路，因此變流器必須使用高泄漏阻力輸入變壓器，一般需要15%甚至20%；

(3)低頻運行時交-直-交變頻器過載能力降低，5Hz以下一般運行時變頻器過載能力減半；

（4）交-直-交變頻器輸出PWM調制電壓波形的電壓變化率du/dt非常高，容易對電機和電器造成絕緣疲勞損壞；當輸出導線較長時，共模反射電壓會在電機側產生較高的電壓。如果是兩級變流器，則該電壓的峰值是直流電壓的兩倍。如果是三級變流器，則該電壓的峰值是中間半電壓的三倍；

(5)PWM調制交-直-交變頻器會產生諧波、噪聲、軸電流等問題。