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1、第5章無源逆變電路5.1逆變器的性能指標與分類5.2逆變電路的工作原理5.3電壓型逆變電路5.4電流型逆變電路5.5逆變器的SPWM控制技術逆變器的性能指標與分類5.11)定義:如果將逆變電路的交流側接到交流電網上,把直流電逆變成同頻率的交流電反送到電網去,2)應用:它用于直流電機的可逆調速、繞線型異步電機的串級調速、高壓直流輸電和太陽能發(fā)電等方面。1)定義:逆變器的交流側不與電網聯(lián)接,而是直接接到負載,即將直流電逆變成某一頻率或可變頻率的交流電供給負載,2)應用:它在交流電機變頻調速、感應加熱、不停電電源等方面應用十分廣泛,是構成
2、電力電子技術的重要內容。1、有源逆變:2、無源逆變:逆變器的性能指標(1)諧波系數HF(HarmonicFactor)諧波系數HF定義為諧波分量有效值同基波分量有效值之比,即式中n=1、2、3…,表示諧波次數,n=1時為基波。(5.1.1)5.1.1(2)總諧波系數THD(TotalHarmonicDistrotion)(5.1.2)(5)電磁干擾(EMI)和電磁兼容性(EMC)(3)逆變效率(4)單位重量的輸出功率:衡量逆變器輸出功率密度的指標??傊C波系數表征了一個實際波形同其基波的接近程度。THD定義為逆變電路的分類①電壓型:電
3、壓型逆變器的輸人端并接有大電容,輸入直流電源為恒壓源,逆變器將直流電壓變換成交流電壓。②電流型:電流型逆變器的輸入端串接有大電感,輸入直流電源為恒流源,逆變器將輸入的直流電流變換為交流電流輸出。5.1.2(1)、根據輸入直流電源特點分類①半橋式逆變電路;②全橋式逆變電路;③推挽式逆變電路;④其他形式:如單管晶體管逆變電路。(2)、根據電路的結構特點分類器件換流(自換流)型逆變電路;電網換流型逆變電路;負載換流型逆變電路;②脈沖換流型逆變電路;逆變電路的分類5.1.2(3)、根據換流方式分類(4)、根據負載特點分類①非諧振式逆變電路②
4、諧振式逆變電路逆變電路用途1、可以做成變頻變壓電源(VVVF),主要用于交流電動機調速。5.1.32、可以做成恒頻恒壓電源(CVCF),其典型代表為不間斷電源(UPS)、航空機載電源、機車照明,通信等輔助電源也要用CVCF電源。3、可以做成感應加熱電源,例如中頻電源,高頻電源等。逆變器的用途十分廣泛:第5章無源逆變電路5.1逆變器的性能指標與分類5.2逆變電路的工作原理5.3電壓型逆變電路5.4電流型逆變電路5.5逆變器的SPWM控制技術逆變電路的工作原理Ud為輸入直流電壓,R為逆變器的輸出負載。當開關T1、T4閉合,T2、T3斷開
5、時,逆變器輸出電壓u0=Ud;當開關T1、T4斷開,T2、T3閉合時,輸出電壓u0=-Ud;當以頻率fS交替切換開關T1、T4和T2、T3時,則在電阻R上獲得如圖5.2.4(b)所示的交變電壓波形,其周期Ts=1/fS,這樣,就將直流電壓E變成了交流電壓uo。uo含有各次諧波,如果想得到正弦波電壓,則可通過濾波器濾波獲得。圖5.2.1單相橋式逆變電路工作原理5.2.21、主要功能:圖5.2.1(a)中主電路開關T1~T4,它實際是各種半導體開關器件的一種理想模型。逆變電路中常用的開關器件有快速晶閘管、可關斷晶閘管(GTO)、功率晶體
6、管(GTR)、功率場效應晶體管(MOSFET)、絕緣柵晶體管(IGBT)。將直流電逆變成某一頻率或可變頻率的交流電供給負載。2、工作原理:第5章無源逆變電路5.1逆變器的性能指標與分類5.2逆變電路的工作原理5.3電壓型逆變電路5.4電流型逆變電路5.5逆變器的SPWM控制技術電壓型單相半橋逆變電路它由兩個導電臂構成,每個導電臂由一個全控器件和一個反并聯(lián)二極管組成。在直流側接有兩個相互串聯(lián)的足夠大的電容C1和C2,且滿足C1=C2。設感性負載連接在A、0兩點間。T1和T2之間存在死區(qū)時間,以避免上、下直通,在死區(qū)時間內兩晶閘管均無驅
7、動信號。圖5.3.1電壓型半橋逆變電路及其電壓電流波形5.3.1電壓型逆變電路半橋逆變電路結構及波形:在一個周期內,電力晶體管T1和T2的基極信號各有半周正偏,半周反偏,且互補。若負載為阻感負載,設t2時刻以前,T1有驅動信號導通,T2截止,則u0=Ud/2。t2時刻關斷的T1,同時給T2發(fā)出導通信號。由于感性負載中的電流io不能立即改變方向,于是D2導通續(xù)流,u0=-Ud/2t3時刻io降至零,D2截止,T2導通,io開始反向增大,此時仍然有u0=-Ud/2。在t4時刻關斷T2,同時給T1發(fā)出導通信號,由于感性負載中的電流io不能
8、立即改變方向,D1先導通續(xù)流,此時仍然有u0=Ud/2;t5時刻io降至零,T1導通,u0=Ud/2;圖5.3.1電壓型半橋逆變電路及其電壓電流波形5.3.11、電壓型逆變電路半橋逆變電路工作原理:電壓型單相半橋逆變電路緩沖電感反饋的