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文檔簡介
新能源變換技術(shù)
逆變電路基礎(chǔ)逆變電路基礎(chǔ)二、逆變電路的基本工作原理一、什么是逆變電路三、換流方式的分類一、什么是逆變電路逆變電路的概念逆變電路就是把直流電變成交流電,當(dāng)交流側(cè)接在電網(wǎng)上,即交流側(cè)接入電源時,稱為有源逆變;一、什么是逆變電路逆變電路的概念當(dāng)交流側(cè)直接和負載連接時,稱為無源逆變,在不加說明時,逆變電路一般多指無源逆變電路。蓄電池蓄電池、干電池、太陽能電池干電池太陽能電池蓄電池干電池太陽能電池負載供電逆變電路一、什么是逆變電路交流電機調(diào)速變頻器不間斷電源感應(yīng)加熱電源逆變電路一、什么是逆變電路逆變電路直流電交流電二、逆變電路的基本工作原理電路組成圖中S1到S4是橋式電路的4個橋臂,它們由電力電子器件及輔助電路組成。基本工作原理分析(1)當(dāng)開關(guān)S1、S4閉合,S2、S3斷開時,負載電壓u0為正;(2)當(dāng)開關(guān)S1、S4斷開,S2、S3閉合時,負載電壓u0為負。一、三相半波可控整流電路大電感負載電路u0i0tb)基本工作原理分析一、三相半波可控整流電路大電感負載電路u0i0tb)改變兩組開關(guān)的切換頻率,即可改變輸出交流電的頻率。電阻負載時,負載電流i0和u0的波形相同,相位也相同。阻感負載時,i0相位滯后于u0,波形也不同。三、換流方式的分類門極控制關(guān)斷通態(tài)轉(zhuǎn)移到斷態(tài)全控型器件換流過程中給門極適當(dāng)?shù)尿?qū)動信號電流從一個支路向另一個支路轉(zhuǎn)移的過程稱為換流,也稱為換向。研究換流方式主要是研究如何使器件關(guān)斷。斷態(tài)轉(zhuǎn)移到通態(tài)半控型器件外部條件/其他措施三、換流方式的分類器件換流換流方式電流從一個支路向另一個支路轉(zhuǎn)移的過程稱為換流,也稱為換向。研究換流方式主要是研究如何使器件關(guān)斷。電網(wǎng)換流負載換流強迫換流器件換流(DeviceCommutation)利用全控型器件的自關(guān)斷能力進行換流。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。三、換流方式的分類電網(wǎng)換流(LineCommutation)電網(wǎng)提供換流電壓的換流方式。將負的電網(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。三、換流方式的分類負載換流(LoadCommutation)由負載提供換流電壓的換流方式。負載電流的相位超前于負載電壓的場合,都可實現(xiàn)負載換流,如電容性負載和同步電動機。a)三、換流方式的分類負載換流(LoadCommutation)圖a是基本的負載換流逆變電路,整個負載工作在接近并聯(lián)諧振狀態(tài)而略呈容性,直流側(cè)串大電感,工作過程可認(rèn)為id基本沒有脈動。a)三、換流方式的分類負載換流(LoadCommutation)負載對基波的阻抗大而對諧波的阻抗小,所以u0接近正弦波。注意觸發(fā)VT2
、VT3的時刻t必須在u0過零前并留有足夠的裕量,才能使換流順利完成。三、換流方式的分類強迫換流(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。三、換流方式的分類直接耦合式強迫換流由換流電路內(nèi)電容直接提供換流電壓。電感耦合式強迫換流通過換流電路內(nèi)的電容和電感的耦合來提供換流電壓或換流電流。電感耦合式直接耦合式三、換流方式的分類直接耦合式強迫換流在此處添加您的文本內(nèi)容在此處添加您的文本內(nèi)容在此處添加您的文本內(nèi)容如圖,當(dāng)晶閘管VT處于通態(tài)時,預(yù)先給電容充電。當(dāng)S合上,就可使VT被施加反壓而關(guān)斷。也叫電壓換流。三、換流方式的分類直接耦合式強迫換流原理圖電感耦合式強迫換流在此處添加您的文本內(nèi)容在此處添加您的文本內(nèi)容在此處添加您的文本內(nèi)容圖a中晶閘管在LC振蕩第一個半周期內(nèi)關(guān)斷。三、換流方式的分類a)
b)電感耦合式強迫換流原理圖圖b中晶閘管在LC振蕩第二個半周期內(nèi)關(guān)斷,注意兩圖中電容所充的電壓極性不同。電感耦合式強迫換流在此處添加您的文本內(nèi)容在此處添加您的文本內(nèi)容在此處添加您的文本內(nèi)容在這兩種情況下,晶閘管都是在正向電流減至零且二極管開始流過電流時關(guān)斷,二極管上的管壓降就是加在晶閘管上的反向電壓,也叫電流換流。三、換流方式的分類a)
b)電感耦合式強迫換流原理圖(1)器件換流只適用于全控型器件,其余三種方式主要是針對晶閘管
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