在三相交－交變頻器中，每一相都是由正、負(fù)兩組整流器組成的，并且共用同一交流輸入電源，因此如果兩組整流器同時(shí)導(dǎo)通，會產(chǎn)生短路現(xiàn)象，在組間形成很大的環(huán)流，燒損晶閘管及電源。為了抑制環(huán)流，交－交變頻器可以分為有環(huán)流和無環(huán)流兩種運(yùn)行方式。
有環(huán)流運(yùn)行方式
交－交變頻器運(yùn)行于有環(huán)流方式時(shí)，正、負(fù)兩組整流器都可導(dǎo)通，一組處于整流狀態(tài)時(shí)，另一組處于逆變狀態(tài)，為了不使整流組與逆變組之間產(chǎn)生低頻的大環(huán)流，正組整流輸出的整流電壓平均值，應(yīng)等于負(fù)組輸出的逆變電壓平均值，為此必須使an = p - ap ，這樣就平均值而言，兩組整流器的輸出電壓大小相等，方向相反。
雖然兩組整流器輸出電壓的平均值大小相等、方向相反，但由于電壓波形相反，兩組輸出電壓的瞬時(shí)值不同，存在一定的電壓差，如圖1所示。由圖可見，除了ap ＝0°、an ＝180°以外，其余狀態(tài)電壓差均不為零，當(dāng)ap ＝60°、an ＝120°時(shí)，電壓的瞬時(shí)值之差最大，所產(chǎn)生的環(huán)流也將最大。
圖1
(a)正組電壓 (b)負(fù)組電壓 (c)組間電壓差 (d)環(huán)流
由于瞬時(shí)電壓差在組間產(chǎn)生環(huán)流，因此在有環(huán)流運(yùn)行方式中，為了限制環(huán)流的大小，在組間加入了環(huán)流電抗器，這樣正、負(fù)組可以同時(shí)工作，負(fù)載電流自然轉(zhuǎn)換，使正、負(fù)組輸出電流平滑過渡。
有環(huán)流運(yùn)行方式的優(yōu)點(diǎn)是正、負(fù)組整流器可以自動切換，使交交變頻器的輸出電流連續(xù)、平滑、無死區(qū)，系統(tǒng)動態(tài)性能高，穩(wěn)定性好。而其缺點(diǎn)是增加了環(huán)流電抗器和環(huán)流，使裝置的成本增加，損耗加大。
無環(huán)流運(yùn)行方式
交－交變頻器的另一種運(yùn)行方式是無環(huán)流運(yùn)行方式，其目的是為了取消環(huán)流電抗器，降低系統(tǒng)的成本及環(huán)流損耗。無環(huán)流運(yùn)行方式的工作原理是當(dāng)輸出電流為正時(shí)，使正組整流器處于工作狀態(tài)，而封鎖負(fù)組整流器，即負(fù)組完全不導(dǎo)通。而當(dāng)輸出電流為負(fù)時(shí)，使負(fù)組整流器工作，封鎖正組。每個(gè)整流器工作于整流還是逆變狀態(tài)則由當(dāng)時(shí)所需瞬時(shí)電壓的正負(fù)決定。
為了實(shí)現(xiàn)無環(huán)流運(yùn)行方式，需要比較復(fù)雜的控制系統(tǒng)。首先需要對輸出電流進(jìn)行檢測，判斷其電流從正到負(fù)或從負(fù)到正的過零點(diǎn)，以便借此確定正、負(fù)組的門極信號從一組整流器轉(zhuǎn)換到另一組的邏輯條件。這在負(fù)載電流斷續(xù)的情況下，給控制系統(tǒng)帶來困難，因?yàn)樵谝粋€(gè)輸出半周內(nèi)，會出現(xiàn)多次電流為零的情況，使真正的過零點(diǎn)檢測發(fā)生困難。同時(shí)，由于電流的不連續(xù)，變頻器的平均輸出電壓不象在電流連續(xù)導(dǎo)通時(shí)那樣僅僅取決于整流角a的大小，而且整流電壓還取決于負(fù)載電流斷續(xù)的程度。
因此交－交變頻器的無環(huán)流運(yùn)行方式的優(yōu)點(diǎn)是無組間環(huán)流，系統(tǒng)成本低，損耗小。其缺點(diǎn)是需要檢測負(fù)載電流的過零點(diǎn)，使控制電路復(fù)雜性增加，另外在控制失敗時(shí)，還易造成兩組整流器同時(shí)導(dǎo)通，在組間形成電源短路現(xiàn)象。另一缺點(diǎn)是由于輸出電流中存在死區(qū)時(shí)間，使電壓、電流波形產(chǎn)生畸變。