电力电子技术第四章 DAC变换器3.ppt

* * * * 对于三相全桥电压型方波逆变器而言，当采用PAM控制方式时，，其功率管的控制可以采用180°导电方式或120°导电方式。然而，三相全桥电流型方波逆变器一般不采用180°导电方式而只采用120°导电方式，这是由于：若采用180°导电方式时，任何瞬间，三相全桥电流型变流器有且只有三个桥臂导电（如一个上桥臂、两个下桥臂；或两个上桥臂、一个下桥臂），此时三相全桥电流型变流器的三相输出均有电流，这必然导致三相输出电流的幅值不一致。但采用120°导电方式时，任何瞬间，三相全桥电流型变流器有且只有两个桥臂导电（一个上桥臂、一个下桥臂），此时三相全桥电流型变流器的三相输出只有两相输出电流，而两的输出电流幅值必然一致。有关120°导电方式可具体参见4.2.1节中的相关内容。三相全桥电流型变流器120°导电方式时的相关波形如图4-56c所示。需要注意的是：当负载为Y形联接时，负载的相电流波形为120°交流方波（电流幅值为±Id、0）；当负载为△形联接时（如图4-56b所示），负载的相电流为变流器两相输出电流之差，即负载的相电流波形为交流6阶梯波波形（电流幅值为±(2/3)Id、±(1/3)Id）。可见，将三相全桥电流型变流器的负载接成△形联接时，能有效降低输出电流谐波。 * 对于三相全桥电压型方波逆变器而言，当采用PAM控制方式时，，其功率管的控制可以采用180°导电方式或120°导电方式。然而，三相全桥电流型方波逆变器一般不采用180°导电方式而只采用120°导电方式，这是由于：若采用180°导电方式时，任何瞬间，三相全桥电流型变流器有且只有三个桥臂导电（如一个上桥臂、两个下桥臂；或两个上桥臂、一个下桥臂），此时三相全桥电流型变流器的三相输出均有电流，这必然导致三相输出电流的幅值不一致。但采用120°导电方式时，任何瞬间，三相全桥电流型变流器有且只有两个桥臂导电（一个上桥臂、一个下桥臂），此时三相全桥电流型变流器的三相输出只有两相输出电流，而两的输出电流幅值必然一致。有关120°导电方式可具体参见4.2.1节中的相关内容。三相全桥电流型变流器120°导电方式时的相关波形如图4-56c所示。需要注意的是：当负载为Y形联接时，负载的相电流波形为120°交流方波（电流幅值为±Id、0）；当负载为△形联接时（如图4-56b所示），负载的相电流为变流器两相输出电流之差，即负载的相电流波形为交流6阶梯波波形（电流幅值为±(2/3)Id、±(1/3)Id）。可见，将三相全桥电流型变流器的负载接成△形联接时，能有效降低输出电流谐波。 电 力 电 子 技 术 Power Electronic Technology 4.4 电流型逆变器 电流型逆变器拓扑是逆变器另一类主要的拓扑结构。这类逆变器的直流侧以电感为能量缓冲元件，从而使其直流侧呈现出电流源特性。 电流型逆变器有以下主要特点： ① 直流侧有足够大的储能电感元件，从而使其直流侧呈现出电流源特性，即稳态时的直流侧电流恒定不变。 ② 逆变器输出的电流波形为方波或方波脉冲，并且该电流波形与负载无关。 ③逆变器输出的电压波形则取决于负载，且输出电压的相位随负载功率因数的变化而变化。 ④ 逆变器输出电流的控制仍可以通过PAM （脉冲幅值调制）和PWM（脉冲宽度调制）两种基本控制方式来实现。 4.4 电流型逆变器 值得注意的是，电流型逆变器与电压型逆变器在结构上具有一定的对偶性，例如： 电压型逆变器直流侧的储能元件为电容， 而电流型逆变器直流侧的储能元件为电感； 另外，电压型逆变器的的功率管旁有反向并联的续流二极管，而电流型逆变器的功率管旁则一般有正向串联的阻断二极管（具有反向阻断能力的功率管除外，例如晶闸管）。 4.4 电流型逆变器 与电压型逆变器类似，依据控制方式和结构的不同，电流型逆变器也可分为方波型、阶梯波型、正弦波型（PWM型）三类。下面主要讨论方波型、阶梯波型电流型逆变器。 4.4.1 电流型方波逆变器 电流型方波逆变器按拓扑结构的不同可分为电流型单相全桥逆变器以及电流型三相桥式逆变器两类。 也可以按电流型逆变器所采用功率器件的不同分为半控型和全控型两类。 由于电流型逆变器尤其是大功率电流型方波逆变器仍有不少采用基于晶闸管的半控型结构，因此，除全控型结构外，以下讨论还将涉及到半控型电流型逆变器。 全控型单相全桥电流型方波逆变器 为了使全控型功率器件具有足够的反向阻断能力，通常在每个功率管上正向串联一个二极管。 另外，由于电流型逆变器的输出电流是基于功率器件通断直流侧电流的方波电流，因此，为了防止输出过电压，电流型逆变器的输出需要接入滤波电容。 单相全桥电流型方波逆变器也可采用PAM（脉冲幅值调制）控制和SPM（单脉冲控制）两种控制方式，且与电压型方波逆变器工作原