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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
51逆变电路的基本原理
52单相逆变电路结构和工作原理
53单相逆变器控制技术
54三相逆变电路结构和工作原理
55四桥臂逆变电路结构和工作原理
56四桥臂逆变器3DSVPWM
51逆变电路的基本原理
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
51逆变电路的基本原理
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
负载
构成另一个桥臂,形成两桥臂
结构;
具有降压特性
51逆变电路的基本原理
两桥臂结构逆变电路工作原理
S1、S闭合,S2、S3断开时电路和波形图
负载电压u为正
直流电
S3闭合,S1、S:断开时电路和波形图
交流电
s*AY
负载电压u为负
51逆变电路的基本原理
两桥臂结构逆变电路工作原理
同一桥臂的两个开关管不能
负载
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i和u
的波形相同,相位也相同;
阻感负载时,相位滞后于uo,
波形也不同。
51逆变电路的基本原理
逆变电路的分类
电压型逆变电路—又称为电压源
直流侧是电压源|型逆变电路
VoltageSourceTypeInverter-VSTI
直流侧是电流源电流型逆变电路又称为电流源
型逆变电路
CurrentSourceTypeInverter-VSTI
51逆变电路的基本原理
电压型逆变电路的特点
直流侧为电压源或并联
大电容,直流侧电压基+
本无脉动
4D1
A
输出电压为矩形波,输乙
RIoL
出电流因负载阻抗不同
而不同;
4v24W
〉为了给交流侧向直流侧
反馈的无功能量提供通
道,逆变桥各臂并联反
馈二极管;
52单相逆变电路结构和工作原理
半桥逆变电路结构
电路简单,使用器件少
。RL
输出交流电压幅值为Ud/
且直流侧需两电容器串联,
要控制两者电压均衡。
K4
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。
52单相逆变电路结构和工作原理
半桥逆变电路工作原理
V1和V2栅极信号在一周期内各半周正
本m
偏、半周反偏,两者互补,输出电压
10为矩形波,幅值为U/m=Ud/2;
Uai
V1或V2通时,i和u同方向,直流侧
kAVD2
向负载提供能量;
VD或VD2通时,讠和u反向,电感中
贮能向直流侧反馈;
VD1、VD2称为反馈二极管,它又起着
使负载电流连续的作用,又称续流二书、青
极管
D,.ⅴD,VD.VD
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