第五章-逆變電路課件

第五章逆變電路本章所要講述的內(nèi)容基本概念逆變器基本工作原理換流方式電壓型逆變電路本章重點基本概念、換流方式、單相全橋電壓型無源逆變電路、三相電壓型逆變電路（180o導(dǎo)電方式）工作原理與波形分析第四章無源逆變電路第1頁逆變的概念

逆變——與整流相對應(yīng)，將直流電變成交流電。交流側(cè)接電網(wǎng)，為有源逆變。交流側(cè)接負(fù)載，為無源逆變。逆變與變頻變頻電路：分為交交變頻和交直交變頻兩種。交直交變頻由交直變換（整流）和直交變換兩部分組成，后一部分就是逆變。主要應(yīng)用各種直流電源，如蓄電池、干電池、太陽能電池向交流負(fù)載供電等。交流電機調(diào)速用變頻器、不間斷電源、感應(yīng)加熱電源等電力電子裝置的核心部分都是逆變電路。基本概念25.1換流方式最基本的工作原理

改變兩組開關(guān)切換頻率，可改變輸出交流電頻率。改變輸入直流電壓的大小可改變交流電的幅值。1.逆變器基本工作原理tuoiot1t2a)b)圖5.1逆變電路及其工作波形負(fù)載S1S2S3S4iouoUd35.1換流方式開通：適當(dāng)?shù)拈T極驅(qū)動信號就可使器件開通。關(guān)斷：全控型器件可通過門極關(guān)斷。半控型器件晶閘管，必須利用外部條件才能關(guān)斷。一般在晶閘管電流過零后施加一定時間反壓，才能關(guān)斷。研究換流方式主要是研究如何使器件關(guān)斷。換流——電流從一個支路向另一個支路轉(zhuǎn)移的過程。2.換流方式45.1換流方式總共有四種換流方式1.器件換流Devicecommutation

2.電網(wǎng)換流Linecommutation3.負(fù)載換流Loadcommutation4.強迫換流

Forcedcommutation

55.1換流方式器件換流（DeviceCommutation）——利用全控型器件的自關(guān)斷能力進(jìn)行換流。在采用IGBT、電力MOSFET、GTO、GTR等全控型器件的電路中的換流方式是器件換流。電網(wǎng)換流（LineCommutation）——電網(wǎng)提供換流電壓的換流方式。將負(fù)的電網(wǎng)電壓施加在欲關(guān)斷的晶閘管上即可使其關(guān)斷。不需要器件具有門極可關(guān)斷能力，但不適用于沒有交流電網(wǎng)的無源逆變電路。負(fù)載換流（LoadCommutation）——由負(fù)載提供換流電壓的換流方式。負(fù)載電流的相位超前于負(fù)載電壓的場合，都可實現(xiàn)負(fù)載換流，即電容性負(fù)載都可實現(xiàn)負(fù)載換流。強迫換流（ForcedCommutation）——設(shè)置附加的換流電路，給欲關(guān)斷的晶閘管強迫施加反壓或反電流的換流方式稱為強迫換流。通常利用附加電容上所儲存的能量來實現(xiàn)，因此也稱為電容換流。6電壓型逆變電路的特點(1)直流側(cè)為電壓源或并聯(lián)大電容，直流側(cè)電壓基本無脈動。(2)輸出電壓為矩形波，輸出電流因負(fù)載阻抗不同而不同。5.2電壓型逆變電路圖5.2單相全橋電路(3)阻感負(fù)載時需提供無功功率。為了給交流側(cè)向直流側(cè)反饋的無功能量提供通道，逆變橋各臂并聯(lián)反饋二極管。75.2.1單相電壓型逆變電路全橋逆變電路共四個橋臂，可看成兩個半橋電路組合而成。兩對橋臂交替導(dǎo)通180°。輸出電壓和電流波形與半橋電路形狀相同，幅值高出一倍。改變輸出交流電壓的有效值只能通過改變直流電壓Ud來實現(xiàn)。b)a)圖5.3單相全橋逆變電路的移相調(diào)壓方式8阻感負(fù)載時，可采用移相的方式來調(diào)節(jié)輸出電壓－移相調(diào)壓。V3的柵極信號比V1落后θ（0＜θ＜180°）。V3、V4的柵極信號分別比V2、V1的超前180o-θ。輸出電壓是正負(fù)各為θ的脈沖。改變q就可調(diào)節(jié)輸出電壓。5.2.1單相電壓型逆變電路tOtOtOtOtO

b)uG1uG2uG3uG4uoiot1t2t3iouo95.2.2

三相電壓型逆變電路圖5.4三相電壓型橋式逆變電路三個單相逆變電路可組合成一個三相逆變電路應(yīng)用最廣的是三相橋式逆變電路10基本工作方式——180°導(dǎo)電方式每個橋臂導(dǎo)電180°，同一相上下兩臂交替導(dǎo)電，各相開始導(dǎo)電的角度相差120°。任一瞬間有三個橋臂同時導(dǎo)通。每次換流都是在同一相上下兩臂之間進(jìn)行，也稱為縱向換流。5.2.2

三相電壓型逆變電路圖5.4三相電壓型橋式逆變電路115.2.2三相電壓型逆變電路圖5.5電壓型三相橋式逆變