第十七讲 逆变电路(三)及软开关概述.ppt

* * 第4章 直流/交流变换器（逆变器） 第3章 直流/直流变换器 第4章 直流/交流变换器（逆变器） 第4章 直流/交流变换器（逆变器） * 4.5 三相逆变电路工作原理 电压型三相逆变工作原理 电流型三相逆变工作原理 三相逆变器SPWM调制 谐波注入SPWM 单脉冲方波控制方式下 的三相桥式电压型逆变器 第4章 直流/交流变换器（逆变器） * 三个单相半桥逆变器构成： 每个半桥均180°导电方式，所以Vao、Vbo、Vco是180°方波 半桥基波之间互差120° 导电顺序：123→234 →345 →456 →561 →612 →123，三角形负载时据图可知波形输出为间隔120°的方波电压Vab，Vbc，Vca 负载电压分析 第4章 直流/交流变换器（逆变器） * 星形负载时据右图可知负载输出波形为互差120°的Van，Vbn，Vcn 据基尔霍夫电流定律星形负载中流入负载中点n的电流总和为0，有右式成立 负载电压波形 第4章 直流/交流变换器（逆变器） * 三角形负载时负载输出波形为互差120°的Vab，Vbc，Vca，傅里叶级数为 星形负载时负载输出波形为互差120°的Van，Vbn，Vcn，傅里叶级数为 输出线电压有效值 基波幅值 基波有效值 (5-9) (5-10) (5-11) 负载相电压有效值 基波幅值 基波有效值 防止同一相上下两桥臂开关器件直通采取“先断后通”的方法 (5-13) (5-14) (5-15) 单脉冲方波控制方式下 的三相电流型逆变器（星形负载） 第4章 直流/交流变换器（逆变器） * L很大，id恒定 120度导电模式，仅两个开关同时导电 12→23 → 34 → 45 → 56 → 61 → 12 三相电流型逆变器（三角形负载） 第4章 直流/交流变换器（逆变器） * 三角形负载 对于三角形用KVL则有 三相SPWM原理 第4章 直流/交流变换器（逆变器） * 三相调制波正弦对称。 三相共用载波。 改变调制比M，可改变输出电压。 改变载波比N可改变LOH。 第4章 直流/交流变换器（逆变器） * HISPWM（Harmonic Injection SPWM） 第4章 直流/交流变换器（逆变器） * 0 π/2 -1.0 0 1.0 π 3π/2 2π vr3 vr vi3 vc 注入3次谐波使得调制波电压变成梯形平顶波以便增大逆变电压转换效率 桥臂之间基波电压峰值： H 桥 180°调制：1.27VD 三相180°调制：1.1VD H 桥SPWM： VD 三相SPWM ：0.866VD VAO1 Vi3 VAh A VBO1 Vi3 VBh B VCO1 Vi3 VCh C O N ZA ZB ZC 谐波注入后的线电压峰值可达：VD 谐波注入后的调制比可达： 例题4-1 三相桥式电压型逆变电路，180°导电方式，Ud=200V。试求输出相电压的基波幅值UUN1m和有效值UUN1，输出线电压的基波幅值UUV1m和有效值UUV1，谐波系数 HF，总谐波系数 THD，最低次谐波 LOH及其有效值 解：波形如右图所示，傅里叶分解如下 HFn = Vn / V1 其中V可通过计算Van的有效值获得 * 第4章 直流/交流变换器（逆变器） * 4.6 大功率逆变电路 变压器耦合多重化逆变器 多电平逆变器 第4章 直流/交流变换器（逆变器） * 大功率应用的需求 耐压更高 电流更大 器件直接并联提高电流等级 器件直接串联提高耐压等级 多重化技术 变压器耦合多重化 多电平 多重逆变电路和多电平逆变电路 电压型——输出电压是矩形波，电流型——输出电流是矩形波，谐波多 多重逆变电路把几个矩形波组合起来，接近正弦 多电平逆变电路输出较多电平，使输出接近正弦 多重逆变电路 3次谐波 u1和u2相位错开j =60°，其中3次谐波就错开了3X60°=180° 变压器串联合成后，3次谐波互相抵消，总输出电压中不含3次谐波 uo波形是120°矩形波，含6k±1次谐波，3k次谐波都被抵消 图5-20 二重单相逆变电路 电压型、电流型都可多重化，以电压型为例 单相电压型二重逆变电路 两个单相全桥逆变电路组成，输出通过变压器T1和T2串联起来 输出波形：两个单相的输出u1和u2是180°矩形波 多重逆变电路 多重逆变电路有串联多重和并联多重两种 串联多重——把几个逆变电路的输出串联起来，多用于电压型 并联多重——把几个逆变电路的输出并联起来，多用于电流型 图5-21 二重逆变电路的工作波形 多重逆变电路 三相电压型二重逆变电路 由两个三相桥式逆变电路构成，输