电压型逆变电路电压型逆变电路pdf

  5.2 电压型逆变电路 1）逆变电路的分类 —— 依据直流侧电源性质 的不同 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 Voltage Source Type Inverter-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 Current Source Type Inverter-VSTI 5.2 电压型逆变电路 2 ）电压型逆变电路的特 点 (1)直流侧为电压源或 并联大电容，直流侧电压 根本无脉动。 (2)输出电压为矩形波， 输出电流因负载阻抗不同 而不同。 (3)阻感负载时需供给 无功功率。为了给沟通侧 向直流侧反应的无功能量 图5-5 电压型全桥逆变电路 供给通道，逆变桥各臂并 联反应二极管。 5.2 电压型逆变电路 5.2.1 单相电压型逆变电路 5.2.2 三相电压型逆变电路 5.2.1 单相电压型逆变电路 1）半桥逆变电路 作业原理 V1和V2栅极信号在一周期内 参半周正偏、半周反偏，两 者互补，输出电压u 为矩形 o 波，幅值为U =U /2 。 uo a) m d U m O V 或V 通时，i 和u 同方向， t 1 2 o o -U 直流侧向负载供给能量； im o VD 或VD 通时，i 和u 反向， t3 t4 1 2 o o O 电感中贮能向直流侧反应。 t1 t2 t5 t6 t V V V V ON 1 2 1 2 VD 、VD 称为反应二极管, VD VD VD VD 1 2 1 2 1 2 它又起着使负载电流接连的 b) 图5－6 单相半桥电压型逆变 效果，又称续流二极管。 电路及其作业波形 5.2.1 单相电压型逆变电路 长处：电路简略，运用器材少。 缺陷：输出沟通电压幅值为U /2 ，且直流 d 侧需两电容器串联，要操控两者电压均衡。 使用： 用于几kW 以下的小功率逆变电源。 单相全桥、三相桥式都可当作若干个半桥 逆变电路的组合。 5.2.1 单相电压型逆变电路 2) 全桥逆变电路 共四个桥臂，可当作两个半 桥电路组合而成。 u 两对桥臂替换导通180°。 G1 O 输出电压合电流波形与半桥 u G2 t 电路形状相同，幅值高出一 O t 倍。 u G3 ? O t u 改动输出沟通电压的有效值 G4 O t 只可以经过改动直流电压U 来 uo d u i i o o o t 完成。 O 3 t1 t2 t 图5-7 单相全桥逆变 b) 电路的移相调压方法 5.2.1 单相电压型逆变电路 • 阻感负载时，还可采 用移相得方法来调理 输出电压－移相调压。 a) u V3 的基极信号比V 1落后q G1 O （0 ＜q ＜180 °）。V 、 u t 3 G2 V 的栅极信号别离比V 、 O t 4 2 V 的前移180°－q。输 u G3 ? 1 O t u 出电压是正负各为q的脉 G4 O 冲。 u t o u i i o o o t 改动q就可调理输出电压。 O 3 t1 t2 t 图5-7 单相全桥逆变 b) 电路的移相调压方法 5.2.1 单相电压型逆变电路 3 ） 带中心抽头变压器的逆变 电路 替换驱动两个IGBT，经变压 器耦合给负载加上矩形波交 流电压。 两个二极管的效果也是供给 无功能量的反应通道。 图5-8 带中心抽头变压器的逆变电路 U 和负载参数相同，变压器匝比为1 ：1 ：时，u 和i 波 d o o 形及幅值与全桥逆变电路完全相同。 与全桥电路的比较： 比全桥电路少用一半开关器材。 器材接受的电压为2U ，比全桥电路高一倍。 d 必须有一个变压器。 5.2.2 三相电压型逆变电路 三个单相逆变电路可组组成一个三相逆变电 路 使用最广的是三相桥式逆变电路 图5-9 三相电压型桥式逆变电路 5.2.2 三相电压型逆变电路 u UN 根本作业方法—— a) O U d t 2 u 180°导电方法 VN b) O t u WN 每桥臂导电180°， c) O t u 同一相上下两臂替换 UV U d 导电，各相开端导电 d) O t 的视点差120 °。 u NN U d e) O 6 t u UN 2 U U 任一瞬间有三个桥臂 3 d 3 d f) O 一起导通。 t i U 每次换流都是在同一 g) O t i 相上下两臂之间进行， d h) O 也称为纵向换流。 t 图5-10电压型三相桥式逆 变电路的作业波形 5.2.2 三相电压型逆变电路 u • 波形剖析 UN a) O 负载各相到电源中点N U d t 2 u VN 的电压：U相，1通， b) O t u u =U /2 ，4通，u =- WN UN d UN c) O U /2 。 t d u UV U 负载线电压 d d) O t uUV uUN uVN  U u d  NN 6 e) O u u u u t VW VN WN  UN 2 U U d d  f) O 3 3 t u u u WU WN UN  i U 负载相电压 g) O t uUN uUN uNN  i d  h) O uVN uVN uNN  t  图5-10电压型三相桥式逆 uWN uWN uNN  变电路的作业波形 5.2.2 三相电压型逆变电路 负载中点和电源中点间电压 1 1 uNN (uUN uVN uWN )  (uUN uVN uWN ) (5-6) 3 3 负载三相对称时有uUN+uVN+uWN=0，所以 1 uNN (uUN uVN uWN ) 3 (5-7) 负载已知时，可由u 波形求出i 波形。 UN U 一相上下两桥臂间的换流进程和半桥电路类似。 桥臂1、3、5的电流相加可得直流侧电流i 的波形，i 每60°脉动一次， d d 直流电压根本无脉动，因而逆变器从沟通侧向直流侧传送的功率是脉 动的，电压型逆变电路的一个特色。 避免同一相上下两桥臂的开关器材一起导通而引起直流侧电源短路， 应采纳 “先断后通” 数量剖析见教材。

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