单相,三相逆变器工作原理及控制.pptVIP

现代电力电子及变流技术 第五章 逆变器工作原理和控制技术 第五章 逆变器工作原理和控制技术 5.1 逆变电路的基本原理 5.2 单相逆变电路结构和工作原理 5.3 单相逆变器控制技术 5.4 三相逆变电路结构和工作原理 5.5 四桥臂逆变电路结构和工作原理 5.6 四桥臂逆变器3DSVPWM 5.1 逆变电路的基本原理 5.1 逆变电路的基本原理 5.1 逆变电路的基本原理 5.1 逆变电路的基本原理 5.1 逆变电路的基本原理 5.1 逆变电路的基本原理 5.2 单相逆变电路结构和工作原理 应用 用于几kW以下的小功率逆变电源。 单相全桥、三相桥式都可看成若干个半桥逆变电路的组合。 5.2 单相逆变电路结构和工作原理 5.2 单相逆变电路结构和工作原理 应用：单相逆变中应用广泛 5.2 单相逆变电路结构和工作原理 5.2 单相逆变电路结构和工作原理 5.3 单相逆变器控制技术 5.3 单相逆变器控制技术 5.3 单相逆变器控制技术 5.3 单相逆变器控制技术 5.3 单相逆变器控制技术 5.4 三相逆变电路结构和工作原理 5.4 三相逆变电路结构和工作原理 5.4 三相逆变电路结构和工作原理 5.4 三相逆变电路结构和工作原理 5.4 三相逆变电路结构和工作原理 5.4 三相逆变电路结构和工作原理 5.4 三相逆变电路结构和工作原理 5.4 三相逆变电路结构和工作原理 5.4 三相逆变电路结构和工作原理 5.5 四桥臂逆变电路结构和工作原理 5.5 四桥臂逆变电路结构和工作原理 5.5 四桥臂逆变电路结构和工作原理 5.5 四桥臂逆变电路结构和工作原理 5.5 四桥臂逆变电路结构和工作原理 5.6 四桥臂逆变器3DSVPWM 5.6 四桥臂逆变器3DSVPWM 5.6 四桥臂逆变器3DSVPWM 5.6 四桥臂逆变器3DSVPWM 5.6 四桥臂逆变器3DSVPWM 5.6 四桥臂逆变器3DSVPWM 5.6 四桥臂逆变器3DSVPWM 5.6 四桥臂逆变器3DSVPWM 为什么研究四桥臂电路结构？ 新能源的开发 分布式供电系统研究 高精度三相四线制供电结构 在三桥臂逆变电路的基础上，如何提供零线电压？ 最朴素的想法 以直流电压中点为零线 三相四线制供电的三个半桥结构 问题： 虽然利用电源中点提供了零线，但在三相负载不平衡时，流过零线的电流较大，对提供电源中点的电容产生较大压力，严重限制了这一电路结构的应用，因此这一电路结构并没有很好解决三相四线制供电。 四桥臂逆变电路结构 增加一个桥臂用以直接控制零线电压，并为负载不平衡时产生的零线电流提供通路。 特点 比三桥臂结构增加了一个可控维度（自用度），为实现三相电压的独立调解提供了基础； 具备了调解三相负载中点电压的能力。为三相负载不平衡所产生的零序分量提供释放通道。 四桥臂逆变器等效电路 以O点为参考零电位，回路电压方程为 四桥臂逆变器控制原理 控制目标为： 通过控制压控电压源ua、ub、uc使输出电压uAG、uBG、uCG三相对称且幅值为额定值 控制策略 控制负载中点G的电位uG为零，则各相完全独立，实现解耦。 回忆三桥臂的SVPWM 三维桥臂空间 两维输出电压空间 投影关系 通过开关状态合成矢量 三相的耦合会解耦，能实现调制 四桥臂逆变器 矢量空间 三个独立电源 第四桥臂没有从三相中独立出来 三维输出电压空间（abc） 问题 三相的耦合能调制 需要设计一个第四桥臂具有独立维度的三维空间 坐标变换 Clark变换 解耦策略 kf取1/3，负载电压三相对称 abc空间中的开关状态 αβγ空间中的开关状态 abc空间中的开关状态 坐标变换 αβγ空间 *Northeastern University, CHINA * 逆变的概念 将直流电转换为交流电的过程。 无源逆变——把直流电逆变为某一频率的交流电供给负载； 有源逆变——把直流电逆变为交流电反送到电网(或交流源)。 主要应用 各种直流电源的能源使用，如蓄电池、干电池、太阳能电池等； 交流电机调速用变频器、不间断电源、感应加热电源等电力电子装置的核心部分。 典型逆变电路 由S1~S4构成桥式电路； S1、S2构成一个桥臂， S3、S4构成另一个桥臂，形成两桥臂结构； 具有降压特性。 两桥臂结构逆变电路工作原理 直流电 交流电 负载电压uo为正 负载电压uo为负 两桥臂结构逆变电路工作原理 a) b) t u o i o t 1 t 2 同一桥臂的两个开关管不能同时导通； 改变开关切换周期，可改变输出交流电频率； 电阻负载时，负载电流io和uo的波形相同，相位也相同； 阻