电力电子技术第5版王兆安中文第4章节逆变电路.ppt

引言 ■逆变的概念 ◆与整流相对应，直流电变成交流电。 ◆交流侧接电网，为有源逆变。 ◆交流侧接负载，为无源逆变，本章主要讲述无源逆变。 ■逆变与变频 ◆变频电路：分为交交变频和交直交变频两种。 ◆交直交变频由交直变换（整流）和直交变换两部分组成，后一部分就是逆变。 ■逆变电路的主要应用 ◆各种直流电源，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都是逆变电路。 4.1 换流方式 4.1.1 逆变电路的基本工作原理 4.1.2 换流方式分类 4.1.1 逆变电路的基本工作原理 4.1.2 换流方式分类 ■换流 ◆电流从一个支路向另一个支路转移的过程，也称为换相。 ◆研究换流方式主要是研究如何使器件关断。 ■换流方式分为以下几种 ◆器件换流（Device Commutation） ?利用全控型器件的自关断能力进行换流。 ?在采用IGBT 、电力MOSFET 、GTO 、GTR等全控型器件的电路中的换流方式是器件换流。 ◆电网换流（Line Commutation） ?电网提供换流电压的换流方式。 ?将负的电网电压施加在欲关断的晶闸管上即可使其关断。不需要器件具有门极可关断能力，但不适用于没有交流电网的无源逆变电路。 4.1.2 换流方式分类 4.1.2 换流方式分类 4.1.2 换流方式分类 4.2 电压型逆变电路 4.2.1 单相电压型逆变电路 4.2.2 三相电压型逆变电路 4.2 电压型逆变电路·引言 4.2.1 单相电压型逆变电路 4.2.1 单相电压型逆变电路 4.2.1 单相电压型逆变电路 4.2.1 单相电压型逆变电路 4.2.1 单相电压型逆变电路 4.2.2 三相电压型逆变电路 4.2.2 三相电压型逆变电路 4.2.2 三相电压型逆变电路 4.2.2 三相电压型逆变电路 4.2.2 三相电压型逆变电路 4.2.2 三相电压型逆变电路 ■例：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、输出线电压中7次谐波的有效值UUV7。 解： 4.3 电流型逆变电路 4.3.1 单相电流型逆变电路 4.3.2 三相电流型逆变电路 4.3 电流型逆变电路·引言 ■直流电源为电流源的逆变电路称为电流型逆变电路。 ■电流型逆变电路主要特点 ◆直流侧串大电感，电流基本无脉动，相当于电流源。 ◆交流输出电流为矩形波，与负载阻抗角无关，输出电压波形和相位因负载不同而不同。 ◆直流侧电感起缓冲无功能量的作用，不必给开关器件反并联二极管。 ■电流型逆变电路中，采用半控型器件的电路仍应用较多，换流方式有负载换流、强迫换流。 4.3.1 单相电流型逆变电路 4.3.1 单相电流型逆变电路 4.3.1 单相电流型逆变电路 ?4个晶闸管全部导通，负 载电容电压经两个并联的放 电回路同时放电。 √一个回路是经LT1、 VT1、VT3、LT3回到 电容C。 √另一个回路是经LT2、 VT2、VT4、LT4回到 电容C。 ◆当t=t4时，VT1、VT4电流减至零而关断，直流侧电流Id全部从VT1、VT4转移到VT2、VT3，换流阶段结束。 4.3.1 单相电流型逆变电路 4.3.1 单相电流型逆变电路 4.3.1 单相电流型逆变电路 4.3.2 三相电流型逆变电路 4.3.2 三相电流型逆变电路 4.3.2 三相电流型逆变电路 4.3.2 三相电流型逆变电路 4.3.2 三相电流型逆变电路 4.3.2 三相电流型逆变电路 4.4 多重逆变电路和多电平逆变电路 4.4.1 多重逆变电路 4.4.2 多电平逆变电路 4.4 多重逆变电路和多电平逆变电路·引言 ■电压型逆变电路的输出电压是矩形波，电流型逆变电路的输出电流是矩形波，矩形波中含有较多的谐波，对负载会产生不利影响。 ■常常采用多重逆变电路把几个矩形波组合起来，使之成为接近正弦波的波形。 ■也可以改变电路结构，构成多电平逆变电路，它能够输出较多的电平，从而使输出电压向正弦波靠近。 4.4.1 多重逆变电路 4.4.1 多重逆变电路 4.4.1 多重逆