大家好我是創業熊哥，我來回答變頻器為什麼先整流成直流電原因有以下幾點：

1.變頻器，所謂變頻，就是要改變頻率，一個交流電壓頻率是固定的50赫茲，怎麼變頻啊，所以要先把他整流成直流，然後把直流逆變成頻率可調的交流。

.交-直-交變頻器，是先把交流電變成直流，然後再透過IGBT斬波的方式逆變成交流，斬波時候處理輸入的直流電比較容易了，因為它是直線的，從微積分的道理來看，只要分成夠小的很多方塊，累積起來作用效果和正弦波是一樣的，而IGBT這些器件，本身只能開和關，所以處理方塊的訊號比較適合了。所以先把交流變成了直流，看起來多了一道工序，實際上“磨刀不誤砍柴工”，反正容易很多。

2.由於變頻器先整流工藝成熟成本低可靠性有保障，可變頻率範圍廣，支援的負載範圍大，功率可以做到很大，另外整流模組，電容這些屬於比較傳統成熟的電子器件，價格相對便宜了，只是體積大了一點而已。

變頻器不是都需要先整流的！

變頻器按頻率變換的方法分為

交-交型變頻器；

交-直-交型變頻器。

交-交型變頻器可將工頻交流電直接轉換成頻率、電壓均可以控制的交流，故稱直接式變頻器，交－交變頻器也叫周波變換器，是把電網固定頻率的交流電，經過功率半導體電路直接轉變為頻率可調的交流電的過程。它不同於普通的變頻器，沒有交流整流到直流再逆變成交流的環節，是交－交變換的結構，這種技術一般用在大型功率裝置上。

交-直-交型變頻器則是先把工頻交流電透過整流裝置轉變成直流電，然後再把直流電變換成頻率、電壓均可以調節的交流電，故又稱為間接型變頻器。交-直-交型變頻器由主電路（包括整流器、中間直流環節、逆變器）和控制迴路組成。各部分的功能如下：

　　1.整流器它的作用是把三相（或單相）交流電源整流成直流電。在SPWM變頻器中，大多采用全波整流電路。大多數中、小容量的變頻器中，整流器件採用不可控的整流二極體或者二極體模組。

　　2.逆變器它的作用與整流器相反，是將直流電逆變為電壓和頻率可變的交流電，以實現交流電機變頻調速。逆變電路由開關器件構成，大多采用橋式電路，常稱逆變橋。在SPWM變頻器中，開關器件接受控制電路中SPWM調製訊號的控制，將直流電逆變成三相交流電。

　　3.控制電路這部分電路由運算電路、檢測電路、驅動電路、保護電路等組成，一般均採用大規模積體電路。

　　交-直-交變頻器比較常見，由整流器、濾波系統和逆變器三部分組成。整流器為二極體三相橋式不控整流器或大功率電晶體組成的全控整流器，逆變器是大功率電晶體組成的三相橋式電路，其作用正好與整流器相反，它是將恆定的直流電交換為可調電壓，可調頻率的交流電。中間濾波環節是用電容器或電抗器對整流後的電壓或電流進行濾波。 交直交變頻器按中間直流濾波環節的不同，又可以分為電壓型和電流型兩種，由於控制方法和硬體設計等各種因素，電壓型逆變器應用比較廣泛。它在工業自動化領域的變頻器（採用變壓變頻VVVF控制等）和IT、供電領域的不間斷電源（即UPS，採用恆壓恆頻CVCF控制）都有應用。

變頻從字面上看，就是改變電流的頻率。頻率的單位是赫茲。即電流每秒鐘在閉合電路中完成一週，其頻率就為1赫茲。我國採用50赫茲交流電，即電流在電器中每秒往返完成50周。草原牧民用太陽能作日常用電，是透過逆變器把低壓直流電逆變成220伏，頻率為50赫茲的交流電，供家用電器。而鐵路動車用電，是將交流電升壓整流為直流電。一則電路上電流損耗小。二則抗電磁干擾小。

首先我們來看一下變頻器按變換頻率的方法的分類。

變頻器按頻率變換的方法分為交-交型變頻器和交-直交型變頻器。交-交型變頻器可將工頻交流電直接轉換成頻率、電壓均可以控制的交流，故稱直接式變頻器。交直-交型變頻器則是先把工頻交流電透過整流裝置轉變成直流電，然後再把直流電變換成頻率、電壓均可以調節的交流電，故又稱為間接型變頻器。由此可見不需要整流的變頻器也是存在的，你說的先整流後逆變的是交直交型變頻器。

那麼交直交型變頻器是怎麼工作的呢？

　交直交變頻器的工作原理是藉助微電子器件、電力電子器件和控制技術，先將工頻電源經過二極體整流成直流電，再由電力電子器件把直流電逆變為頻率可調的交流電源。交直交變頻器工作原理圖如圖1所示：　

　　由圖1可知，變頻器由主電路（包括整流器、中間直流環節、逆變器）和控制迴路組成。各部分的功能如下：

　　1.整流器它的作用是把三相（或單相）交流電源整流成直流電。在SPWM變頻器中，大多采用全波整流電路。大多數中、小容量的變頻器中，整流器件採用不可控的整流二極體或者二極體模組。

　　2.逆變器它的作用與整流器相反，是將直流電逆變為電壓和頻率可變的交流電，以實現交流電機變頻調速。逆變電路由開關器件構成，大多采用橋式電路，常稱逆變橋。在SPWM變頻器中，開關器件接受控制電路中SPWM調製訊號的控制，將直流電逆變成三相交流電。

　　3.控制電路這部分電路由運算電路、檢測電路、驅動電路、保護電路等組成，一般均採用大規模積體電路。

　　交直交變頻器比較常見，由整流器、濾波系統和逆變器三部分組成。整流器為二極體三相橋式不控整流器或大功率電晶體組成的全控整流器，逆變器是大功率電晶體組成的三相橋式電路，其作用正好與整流器相反，它是將恆定的直流電交換為可調電壓，可調頻率的交流電。中間濾波環節是用電容器或電抗器對整流後的電壓或電流進行濾波。 交直交變頻器按中間直流濾波環節的不同，又可以分為電壓型和電流型兩種，由於控制方法和硬體設計等各種因素，電壓型逆變器應用比較廣泛。它在工業自動化領域的變頻器（採用變壓變頻VVVF控制等）和IT、供電領域的不間斷電源（即UPS，採用恆壓恆頻CVCF控制）都有應用

1:變頻器

變頻器（英文Variable-frequency Drive，簡稱VFD）是應用變頻技術與微電子技術的原理，透過改變電機工作電源頻率的方式來控制交流電動機的電力控制裝置。使用的電源分為交流電源和直流電源，一般的直流電源大多是由交流電源透過變壓器變壓，整流濾波後得到的。交流電源在人們使用電源中佔總使用電源的95%左右。

2：變頻器組成

變頻器主要是由整流、濾波、逆變、制動單元、驅動單元、檢測單元以及微處理單元組成的。在變頻器的內部是靠IGBT的開斷來調整輸出電源的電壓和頻率，可根據電機的實際需求來提供其所需的電源電壓，進而達到節能調速的目的。

3：變頻器分類

目前在市面上常見的變頻器有兩種：一種是我們常見的交流變頻器，另一種是使用較少的直流變頻器

3.1.1: 交流變頻器：又可分為電壓型和電流型兩種變頻器：

（1）電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流回路的濾波是電容。

（2）電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流回路濾波是電感。是整流器，整流器，逆變器。而變頻器的主電路由整流器、平波迴路和逆變器三部分構成，將工頻電源變換為直流功率的“整流器”，吸收在變流器和逆變器產生的電壓脈動的“平波迴路。

3.1.2變頻器整流器

大量使用的是二極體的變流器，它把工頻電源變換為直流電源。也可用兩組電晶體變流器構成可逆變流器，由於其功率方向可逆，可以進行再生運轉。控制電路是給非同步電動機供電（電壓、頻率可調）的主電路提供控制訊號的迴路，它有頻率、電壓的“運算電路”，主電路的“電壓、電流檢測電路”，電動機的“速度檢測電路”，將運算電路的控制訊號進行放大的“驅動電路”，以及逆變器和電動機的“保護電路”組成。

3.2:直流變頻器的工作原理

所謂的直流變頻器只能夠驅動的直流無刷電機（它不同於交流電壓型、交流電流型變頻器的結構，所駁接交流感應電機或交流變頻電機）。它是利用半導體技術，首先將交流電進行整流，轉換成直流電，再送至由IGBT場效電晶體或電子模組，由微處理晶片指令控制進行開關作用的，它受控於直流電機內部安裝的霍爾元件，兩者互補，缺一不可。

直流無刷電機如下圖所示。

無刷電機分為；無刷直流電機（BLDC），永磁同步電機（PMSM）。

常見的控制方式有；1、三相六步控制，俗稱方波控制；2、正弦波控制，也叫脈衝調製（PWM）；

直流無刷電動機是採用電晶體換向技術，來代替了傳統的整流子換向器一種新型直流電動機。它的結構圖如上圖所示。

上述無刷直流電機的結構中有兩個死區，即當轉子轉到N、S極之間的位置中心點，此時位置上的霍爾感受不到磁場，必須靠慣性轉動。為了克服上述問題必須利用調製寬度來克服它。無刷電機它的工作原理如下；

電動機的定子繞組必須根據轉子的磁極方位切換其中的電流方向，才能使轉子連續旋轉，因此在無刷直流電動機內必須裝置一個轉子磁極位置的感測器，這種感測器通常採用霍爾元件。

霍爾元件是一種磁感應感測器，可以檢測磁場的極性，將磁場的極性變成電訊號，送給對應的電晶體的控制極。定子繞組中的勵磁電流是根據霍爾元件的訊號進行切換，這樣就可以形成旋轉磁場，驅動轉子旋轉。

霍爾元件上下經限流電阻接到直流電源上，有偏流流過使電晶體按照對應方向截止或導通。（如上圖所示），這樣在定子W1線圈與定子W2、W3定子線圈中，它受霍爾元件變化檢測的訊號而改變，形成旋轉運動。一般霍爾元件安裝在無刷直流電機靠近轉子磁極的位置。

上述無刷直流電機結構中有兩個死區，即當轉子轉到N、S極之間的位置為中性點，在此位置霍爾元件感受不到磁場，因而無輸出，則定子繞組也會無電流，電機只能靠慣性轉動，如果恰好電動機停在此位置，則會無法啟動。為了克服上述問題，人們在實線中也開發出多種方式。

無刷直流電機的內部結構示意圖。它在泡機中設有三霍爾元件按120º分佈，轉子為單極（N、S）永久磁鋼，定子繞組為3組，它由6個晶體三極體Ⅴ1~V6驅動各自的繞組，轉子位置的檢測由兩個霍爾元件擔任。圖中標註（紅1）的指向。在轉子磁極旋轉過程中，當N極靠近霍爾元件HG1時，它會感應磁場訊號，並轉換成相應極性的電訊號，如此輪迴。繞組L1中有電流，L2中無電流，L1產生的磁場S極會吸引N極，並排斥S極，使轉子逆時針方向旋轉。

4:關於交直流變頻器的對比總結：

（1）交流變頻調速之所以比直流調速廣泛運用是因為交流電機，不是變頻調速原理具有優越性，變頻調速只能應用於調速，而對力矩是無法做到精確控制的，原因很簡單，直流調速的電樞和勵磁不是耦合的，是分開的，這樣對電樞電流和勵磁電流能夠做到精確控制。而交流調速，電樞電流和勵磁電流是耦合的，是無法做到精確控制的，儘管目前的變頻調速具有向量控制，也就是運用現代控制理論，透過向量轉換，將交流電機中耦合的電樞電流和勵磁電流解開，從而對其進行控制，也就是模擬直流調速的原理。但是要做到直流調速的控制特性目前是很困難的。因此在軋機、造紙等對力矩要求很高行業，直流調速還是具有廣泛性。而僅對速度控制，目前變頻調速是可以逼真直流調速的特性，因為交流電機的優越性是直流電機無法做到的。

（2）直流電機的電刷和體積的原因，限制了它的應用範圍，變頻調速可以說是由風機和水泵發展而來的，是由於風機和水泵節能的需要，變頻調速是最佳選擇，不過我個人認為就目前電價和變頻器的自身的價格相比，這種節能是毫無意義的，因為要把變頻器的投資收回，最少需要5-6年，在這5-6年的時間裡，工況還不知道要發生什麼變化。

因此，變頻器最好應用在需要調速，而對啟動效能及力矩調節要求不是很苛刻的場合，而這種場合比比皆是，這才是變頻調速普遍應用的原因。 因此可以說如果用直流調速控制器去控制交流電機那才是最好的，真能做到這一點，目前還很困難。

5:總結一下綜上所述，不難看出來，不管是交流變頻器還是直流變頻器都是需要整流電路。目前國內工業上還是以交流變頻器為主，產品國際品牌有：三菱電機，西門子，ABB，AB，施耐德，丹福斯，安川等品牌，國內品牌有：匯川，臺達，信捷，步科等。

變頻器為什麼先整流為兩相直流電？

♥並不是所有的變頻器都需要首先透過整流變成正負極的直流電，例如直接式變頻器就不要。但大多數變頻器，包括電流型、電壓型變頻器則需要透過整流後變成正負極性直流電。

●變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用，將50Hz交流電源變換成另一頻率電源的電能控制裝置。通俗講，它是一種能改變施加於三相交流電動機的電源頻率值和電壓值（U/F）的調速裝置。由於電子元器件及微處理器（CPU）、整流模組、GTO門極可關斷閘流體、GTR電力電晶體、IGBT絕緣柵雙極性電晶體、IPM智慧功率模組需要直流工作電壓。而使用直流電源可以方便控制逆變器的頻率及頻率範圍更大。

●要實現三相非同步電動機的變頻調速，需要有一個電壓、頻率均可調的變頻裝置。變頻器就是將直流電或工頻交流電變換成頻率可滑交流電,供給需要變頻的負載。

1,按供電電壓分類

低壓變頻器(110 V, 220 v, 380 V)、中壓變額器(500 V, 660 V. 1140v)有高壓變頻器(3 kV, 3.3 kV, 6 kV, 6.6kV, 10 kV)

2,按供電電源的相數分類

單相輸入變頻器和三相輸入變頻器。

3,按變頻過程分類

交一交變順器和交一直一交變頻器。交一交變頻器,即將工頻交流直接變換或策率、電壓可調的交流,又稱直接式變頻器。由於直接變頻器輸出的最高頻率較低,所使用於頻率低、容量大的交流供電系統;交一直一交變頻器,則是先把工額交流透過重流器變成直流,然後再把直流變換成頻率和電壓可調的交流,又稱間接式變頻器,是目前廣泛應用的通用型變頻器。

4,通用變頻器分類

(1)按變頻器直流電源的性質分為電流型變頻器和電壓型變頻器。

電流型變頻器的特點是:中間直流環節採用大電感作為儲能環節,緩衝無功功率即扼制電流的變化,使電壓接近正弦波。由於該直流內阻較大,故稱電流源型(電道型)變頻器。電流型變頻器能夠扼制負載電流頻繁而急劇的變化,常選用於負載電流變化較大的場合。

電壓型變頻器的特點是:中間直流環節的儲能元件採用大電容,負載的無功功率將由它來緩衝,直流電壓比較平穩,直流電源內阻較小,相當於電壓源,故稱電壓型器,常適用於負載電壓變化較大的場合。

(2)按變頻器輸出電壓調節方式分為PAM輸出電壓調節方式變頻器和PwMS2電壓調節方式變頻器。

(3)按變頻器中逆變器的換流方式分為負載請振換流和強迫換流。

(4)按變頻器控制方式分為U//控制方式、轉差額率控制方式和向量控制方式。

(5)按變頻器中使用的電力電子器件分為普通閘流體和自關斷功率器件。

(6)按變頻器的效能分為普通型、多功能型和高效能型。

不論是單相變頻還是三相變頻一般都採用了先進的向量控制和SPWM調製等技術，由於變頻器是一種先進的交流驅動器其總體電路還是比較複雜的，對於變頻器為什麼先整流成直流電我先談談我的看法。

要回答這個問題我們先從變頻器的基本構成說起，因為現在的變頻器大部分採用了交流環節到直流環節然後再到交流環節的工作過程。交流到直流這個環節就是透過橋式整流來完成的，整流後的直流電再經過逆變電路變換成電壓和頻率都連續可調的交流電。在這三個環節中其中有兩個環節需要控制電路來參與控制，那就是整流環節和逆變電路環節，其結構原理框圖如下圖所示。我們從變頻器的整個簡單的原理框圖知道了通用變頻器的基本架構。

題主提出是兩相直流電，我認為這種說法欠妥因為在直流電中只有正負之分沒有相數之說。那麼為什麼要整流出直流電這是根據變頻器主電路中的逆變部分所用電力元器件所決定的，例如下圖中的逆變電路中其功率輸出元件一般都是運用了大功率電力電晶體（GTR）或者絕緣柵雙極電晶體（IGBT）等，這類功率管只能在直流電壓下工作，無法在交流電路中使用，我想這是必須先整成直流電的原因之一。

另一個原因我是這樣認為的，因為在“交--直--交”型別的變頻器中，要想得到輸出電源頻率比輸入電源頻率高的的必須要用到SPWM（正弦脈寬調製）技術，這種正弦脈寬調製技術必須由變頻器控制直流電中的逆變管才能實現，所以我認為這是把交流電整成直流電的又一個理由。

所以我認為對於通用型變頻器鑑於以上兩點，必須先把三相交流電整成直流電才能完成後續的變頻環節，否則無法實現SPWM。

由於現在變頻技術方法很多，在“交流--交流”環節的變頻器中就不需要整流電路，它可以直接把固定頻率的三相交流電變換成頻率可調的三相交流電，可以省去中間的直流環節。反而這種變頻器的變換效率會更高。任何事物都有其一定的“短板”，這種變頻器只能在工頻（50HZ）以下進行調速。調速範圍比較窄，在拖動低速大容量的交流調速中選擇它比較好。