光伏发电之无源逆变电路原理教学课件.ppt

* * * * * * * * * * * * * 3、负载相电压和线电压幅值分析： 利用博里叶分析，其相电压的瞬时值为： 相电压基波幅值 (4.3.8) (4.3.9) 由上式可知，负载相电压中无3次谐波，只含更高阶奇次谐波，n次谐波幅值为基波幅值的1/n。 其线电压的瞬时值为： 线电压基波幅值 (4.3.11) (4.3.10) 由上式可知，负载线电压中无3次谐波，只含更高阶奇次谐波，n次谐波幅值为基波幅值的1/n。 表4.3.1三相桥式逆变电路的工作状态表 返回 4.4.1 电流型单相桥式逆变电路 当T1、T4导通，T2、T3关断时，I0=Id ；反之，I0=-Id 。 当以频率f交替切换开关管T1、T4和T2、T3时，则在负载上获得如图 4.4.1（b）所示的电流波形。 输出电流波形为矩形波，与电路负载性质无关，而输出电压波形由负载性质决定。 主电路开关管采用自关断器件时，如果其反向不能承受高电压，则需在各开关器件支路串入二极管。 图4.4.1 电流型单相桥式 逆变电路及电流波形 1、电路工作过程： 防反相高压 恒流大电感 4.4 电流型逆变电路 其中基波幅值I01m和基波有效值I01 分别为 (4.4.1) (4.4.2) (4.4.3) 将图4.4.1（b）所示的电流波形i0展开成傅氏级数,有 2、电流波形参数计算： 图4.4.1 电流型单相桥式 逆变电路及电流波形 导电方式为120°导通、横向换流方式，任意瞬间只有两个桥臂导通。 导通顺序为1→T2→T3→T4→T5→T6，依次间隔60°，每个桥臂导通120°。这样，每个时刻上桥臂组和下桥臂组中都各有一个臂导通。 输出电流波形与负载性质无关。 输出电压波形由负载的性质决定。 图4.4.3 电流型三相桥式逆变电路原理图及输出电流波形 (4.4.4) 1、工作方式: 输出电流的基波有效值I01和直流电流Id的关系式为： 返回 4.5 负载换流式逆变电路 4.5.1 并联谐振式逆变电路 1、电路结构 2、工作原理 3 、电路参数计算 4.5.2 串联谐振式逆变电路 1、电路结构 2、工作原理 返回 4.5.1 并联谐振式逆变电路 负载为中频电炉，实际上是一个感应线圈，图中L和R串联为其等效电路。因为负载功率因数很低，故并联补偿电容器C。 　　电容C和电感L、电阻R构成并联谐振电路，所以称这种电路为并联谐振式逆变电路。 　　本电路采用负载换流，即要求负载电流超前电压，因此，补偿电容应使负载过补偿，使负载电路工作在容性小失谐情况下。 图4.6.1 并联谐振式逆变电路的原理图 １、电路结构: 小电感，限制晶闸管电流上升率 大滤波电感 　　　并联谐振式逆变电路属电流型，故其交流输出电流波形接近矩形波，其中包含基波和各次谐波。 　　　工作时晶闸管交替触发的频率应接近负载电路谐振频率，故负载对基波呈现高阻抗，而对谐波呈现低阻抗，谐波在负载电路上几乎不产生压降，因此，负载电压波形为正弦波。又因基波频率稍大于负载谐振频率，负载电路呈容性，io超前电压uo一定角度，达到自动换流关断晶闸管的目的。 图4.6.3 并联谐振式逆变电路原理图及其工作波形 ２、工作原理： 1、4管子关断了没有电流了，为啥负载的电压在t4处还是正值呢？ 图4.6.2 并联谐振式逆变电路换流的工作过程 逆变电路换流的工作过程 　　t2时刻触发T2，T3 ，电路开始换流。由于T2，T3导通时，负载两端电压施加到T1，T4的两端，使T1，T4承受负压关断。由于每个晶闸管都串有换相电抗器LT ，故T1和T4在t2时刻不能立刻关断，T2，T3中的电流也不能立刻增大到稳定值。 　　在换流期间，四个晶闸管都导通，由于时间短和大电感Ld的恒流作用，电源不会短路。 　　当t=t4时刻，T1、T4电流减至零而关断，直流侧电流Id全部从T1、T4转移到T2、T3 ，换流过程结束。t4-t2=tr称为换流时间。　　T1、T4中的电流下降到零以后，还需一段时间后才能恢复正向阻断能力，因此换流结束以后，还要使T1、T4承受一段反压时间tβ才能保证可靠关断。tβ=t5－t4应大于晶闸管关断时间tq。 图4.6.3 并联谐振式逆变 电路原理图及其工作波形 　　　为了保证电路可靠换流，必须在输出电压u0过零前t?时刻触发T2、T3，称t?为触发引前时间。为了安全起见，必须使