逆变电路第十四次课.ppt

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1、第四章:逆变电路4.1逆变器的性能指标与分类4.2电力器件的换流方式与逆变电路的工作原理4.3电压型逆变电路4.4电流型逆变电路4.5逆变器的SPWM控制技术4.6负载换流式逆变电路逆变器的性能指标与分类4.11）定义：如果将逆变电路的交流侧接到交流电网上，把直流电逆变成同频率的交流电反送到电网去，2）应用：它用于直流电机的可逆调速、绕线型异步电机的串级调速、高压直流输电和太阳能发电等方面。1）定义：逆变器的交流侧不与电网联接，而是直接接到负载，即将直流电逆变成某一频率或可变频率的交流电供给负载，2）应用：它在交流电机变频调速、感应加热、不停电电源等方面应用十分广泛，是构成电力

2、电子技术的重要内容。1、有源逆变:2、无源逆变：逆变器的性能指标（1）谐波系数HF（HarmonicFactor）谐波系数HF定义为谐波分量有效值同基波分量有致值之比，即式中n=1、2、3…，表示谐波次数，n=1时为基波。(4.1.1)4.1.1（2）总谐波系数THD（TotalHarmonicDistrotion）(4.1.2)（5）电磁干扰（EMI）和电磁兼容性（EMC）（3）逆变效率（4）单位重量的输出功率:衡量逆变器输出功率密度的指标。总谐波系数表征了一个实际波形同其基波的接近程度。THD定义为逆变电路的分类①电压型：电压型逆变器的输人端并接有大电容，输入直流电源为恒压

3、源，逆变器将直流电压变换成交流电压。②电流型：电流型逆变器的输入端串接有大电感，输入直流电源为恒流源，逆变器将输入的直流电流变换为交流电流输出。4.1.2（1）、根据输入直流电源特点分类①半桥式逆变电路；②全桥式逆变电路；③推换式逆变电路；④其他形式：如单管晶体管逆变电路。（2）、根据电路的结构特点分类逆变电路的分类①负载换流型逆变电路；②脉冲换流型逆变电路；③自换流型逆变电路。4.1.2（3）、根据换流方式分类（4）、根据负载特点分类①非谐振式逆变电路②谐振式逆变电路逆变电路用途1、可以做成变频变压电源（VVVF），主要用于交流电动机调速。4.1.32、可以做成恒频恒压电源（

4、CVCF），其典型代表为不间断电源（UPS）、航空机载电源、机车照明，通信等辅助电源也要用CVCF电源。3、可以做成感应加热电源，例如中频电源，高频电源等。逆变器的用途十分广泛：第四章:逆变电路4.1逆变器的性能指标与分类4.2电力器件的换流方式与逆变电路的工作原理4.3电压型逆变电路4.4电流型逆变电路4.5逆变器的SPWM控制技术4.6负载换流式逆变电路电力器件的换流方式在图4.2.1中，T1、T2表示由两个电力半导体器件组成的导电臂，当T1关断，T2导通时，电流流过T2；当T2关断，T1导通时，电流i从T2转移到T1。图4.2.1桥臂的换流4.2.1电力半导体器件可以用切

5、断或接通电流的开关表示。定义：电流从一个臂向另一个臂转移的过程称为换流（或换相）。（1）器件换流：利用电力电子器件自身所有的关断能力进行换流称为器件换流。（2）电网换流：由电网提供换流电压使电力电子器件关断，实现电流从一个臂向另一个臂转移称为电网换流。（3）负载换流：由负载提供换流电压，使电力电子器件关断，实现电流从一个臂向另一个臂转移称为负载换流。凡是负载电流的相位超前电压的场合，都可以实现负载换流。4.2.1电力器件的换流方式一般来说，换流方式可分为以下四种：在晶闸管T处于导通状态时,预先给电容C按图中所示极性充电。如果合上开关S，就可以使晶闸管T被加反压而关断。图4.2.

6、2脉冲电压换流原理图4.2.1电力器件的换流方式脉冲电压换流原理：（4）脉冲换流：设置附加的换流电路，由换流电路内的电容提供换流电压，控制电力电子器件实现电流从一个臂向另一个臂转移称为脉冲换流，有时也称为强迫换流或电容换流。脉冲换流有脉冲电压换流和脉冲电流换流。晶闸管T处于导通状态时，预先给电容C按图中所示的极性充电。图(a)中，如果闭合开关S，LC振荡电流流过晶闸管，直到其正向电流为零后，再流过二极管D。图(b)中，接通开关S后，LC振荡电流先和负载电流叠加流过晶闸管T，经半个振荡周期t=π后，振荡电流反向流过T，直到T正向电流减至零以后再流过二极管D。图4.2.3脉冲电流换

7、流原理图4.2.1电力器件的换流方式脉冲电流换流原理:这两种情况，都在晶闸管的正向电流为零和二极管开始流过电流时晶闸管关断，二极管上的管压降就是加在晶闸管上的反向电压。逆变电路的工作原理Ud为输入直流电压，R为逆变器的输出负载。当开关T1、T4闭合，T2、T3断开时，逆变器输出电压u0=Ud；当开关T1、T4断开，T2、T3闭合时，输出电压u0=－Ud;当以频率fS交替切换开关T1、T4和T2、T3时，则在电阻R上获得如图4.2.4(b)所示的交变电压波形，其周期Ts=1/fS，这样，就将直