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第四章: 逆变电路 4.1 逆变器的性能指标与分类 4.2 电力器件的换流方式与逆变电路的 工作原理 4.3 电压型逆变电路 4.4 电流型逆变电路 4.5 逆变器的SPWM控制技术 4.6 负载换流式逆变电路 逆变器的性能指标与分类 逆变器的性能指标 （1）谐波系数HF（Harmonic Factor） 谐波系数HF定义为谐波分量有效值同基波分量有致值之比，即 式中n=1、2、3…，表示谐波次数，n=1时为基波。 逆变电路的分类 ① 电压型：电压型逆变器的输入端并接有大电容，输入直流电源为恒压源，逆变器将直流电压变换成交流电压。 ② 电流型：电流型逆变器的输入端串接有大电感，输入直流电源为恒流源，逆变器将输入的直流电流变换为交流电流输出。 逆变电路的分类 ① 负载换流型逆变电路； ② 脉冲换流型逆变电路； ③ 自换流型逆变电路。 逆变电路用途 1、可以做成变频变压电源（VVVF），主要用于交流电动机调速。 第四章: 逆变电路 4.1 逆变器的性能指标与分类 4.2 电力器件的换流方式与逆变电路的 工作原理 4.3 电压型逆变电路 4.4 电流型逆变电路 4.5 逆变器的SPWM控制技术 4.6 负载换流式逆变电路 电力器件的换流方式 在图4.2.1中，T1、T2表示由两个电力半导体器件组成的导电臂，当T1关断，T2导通时，电流流过T2；当T2关断，T1导通时，电流i从T2转移到T1。 （1）器件换流：利用电力电子器件自身所有的关断能力进行换流称为器件换流。 （2）电网换流：由电网提供换流电压使电力电子器件关断，实现电流从一个臂向另一个臂转移称为电网换流。 （3）负载换流：由负载提供换流电压，使电力电子器件关断，实现电流从一个臂向另一个臂转移称为负载换流。凡是负载电流的相位超前电压的场合，都可以实现负载换流。 在晶闸管T处于导通状态时,预先给电容C按图中所示极性充电。如果合上开关 S，就可以使晶闸管T被加反压而关断。 晶闸管T处于导通状态时，预先给电容C按图中所示的极性充电。 图(a)中，如果闭合开关S，LC振荡电流流过晶闸管，直到其正向电流为零后，再流过二极管D。 图(b)中，接通开关S后，LC振荡电流先和负载电流叠加流过晶闸管T，经半个振荡周期t=π后，振荡电流反向流过T，直到T正向电流减至零以后再流过二极管D。 逆变电路的工作原理 Ud为输入直流电压，R为逆变器的输出负载。 当开关T1、T4闭合，T2、T3断开时，逆变器输出电压u0=Ud； 当开关T1、T4断开，T2、T3闭合时，输出电压 u0=－Ud ; 当以频率fS交替切换开关T1、T4和T2、T3时，则在电阻R上获得如图4.2.4(b)所示的交变电压波形，其周期Ts=1/fS，这样，就将直流电压E变成了交流电压uo。uo含有各次谐波，如果想得到正弦波电压，则可通过滤波器滤波获得。 第四章: 逆变电路 4.1 逆变器的性能指标与分类 4.2 电力器件的换流方式与逆变电路的 工作原理 4.3 电压型逆变电路 4.4 电流型逆变电路 4.5 逆变器的SPWM控制技术 4.6 负载换流式逆变电路 电压型单相半桥逆变电路 它由两个导电臂构成，每个导电臂由一个全控器件和一个反并联二极管组成。在直流侧接有两个相互串联的足够大的电容C1和C2，且满足C1=C2。设感性负载连接在A、0两点间。 T1和T2之间存在死区时间，以避免上、下直通，在死区时间内两晶闸管均无驱动信号。 输出电压有效值为: 由傅里叶分析，输出电压瞬时值为: 其中， 为输出电压角频率。 当 n=1时其基波分量的有效值为: 电压型单相半桥逆变电路 在一个周期内，电力晶体管T1和T2的基极信号各有半周正偏，半周反偏，且互补。 若负载为阻感负载，设t2时刻以前，T1有驱动信号导通，T2截止，则 u0=Ud/2。 t2时刻关断的T1，同时给T2发出导通信号。由于感性负载中的电流i。不能立即改变方向，于是D2导通续