电力电子技术04.ppt

第4章 逆变电路;第4章 逆变电路;逆变电路根据直流侧电源性质的不同可分为两种： 1）直流侧是电压源的称为电压型逆变电路； 2）直流侧是电流源的称为电流型逆变电路； 本章应掌握内容 4.1 换流方式 4.2 电压型逆变电路 4.3 电流型逆变电路 。;4.1 换流方式;以单相桥式逆变电路为例说明最基本的工作原理;4.1.1 逆变电路的基本工作原理;换流方式主要是研究如何使器件关断。 换流的基本方式。 1）器件换流（IGBT,GTO,GTR, MOSFET) 2）电网换流 3）负载换流（负载满足的条件？） 4）强迫???流（直接耦合式，电感耦合式） ;4.1.2 换流方式分类;思考： 1.此电路是电压型逆变还是电流型逆变电路？ 2.如何理解负载电流波形是矩形波？ 3.如何理解电压波形近似为正弦波？（负载特点） 4. 换流过程如何实现？ 4.如何保证顺利可靠换流？;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;（1） 半桥逆变电路 ;工作原理： （1）t1—t2 电源电压经V1对负载供电，电流指数规律 上升。负载电压为1/2ud. （2）t2—t3 电感经VD2续流，电流指数规律下降。负载电压为-1/2ud. ;（2） 全桥逆变电路;※导电方式一：V1,V4同时通断；V2,V3同时通断。V1,V4与V2,V3信号互补，各导电180°（对比半桥思考） 。;单相电压全桥输出电压uo定量分析 图4-7-1对应uo展开成傅里叶级数 基波幅值 基波有效值 ;※思考：如果要改变输出电压的有效值（或幅值），可采取哪些方案？;※ ※导电方式二（移相导电）：V1,V2信号互补；V3,V4信号互补；V3信号比V1信号落后θ（ 0°θ180°）;单相电压全桥输出电压uo定量分析 图4-7-2 对应uo展开成傅里叶级数 基波幅值 基波有效值 ;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; 波形分析 ;三相桥电压型逆变电路输出线电压傅里叶级数表达式：;4.2.2 三相电压型逆变电路;4.2.2 三相电压型逆变电路;三相桥电压型逆变电路总结：;※电流型逆变;4.3 电流型逆变电路;① 4个桥臂，每桥臂晶闸管各串联一个电抗器LT，用来限制晶闸管开通时的di/dt。;基本导电方式：1，4同时通断，2，3同时通断。;※为保证可靠换流，应在负载电压 过零前 时间去触发VT2、 VT3， 称触发引前时间： ;单相桥式电流型逆变电路输出电流io定量分析 图4-13对应io近似展开成傅里叶级数 基波幅值 基波有效值 ;1）采用全控型器件GTO电路;36;三相电流型逆变输出特性（全控型器件）：;2）串联二极管式晶闸管逆变电路 ;分析流过程（强迫换流）：;※以VT1向VT3换流的过程为例：;波形分析：;掌握： （1）换流方式，换流原理。 （2）电压型逆变电路、电流型逆变电路： 电路模型、参数标识符号、驱动信号控制方法、换流过程分析、负载电压电流波形分析、基波幅值有效值表达式、调压调频措施。 了解应用： （1）变频器——广泛应用于交流电机调速传动； （2）UPS（不间断电源）；; 现今绝大多数逆变器都采用能自关断的全控器件。 低压小功率选用P-MOSFET器件； 中大功率则选用IGBT，IGCT器件； 对大容量（几千千瓦至几万千瓦）交流电机变频调速用变频器，目前仍采用GTO三相逆变器或交-交变频器。 晶闸管（SCR）虽电流电压容量可以做得很大，但因关断需有强迫关断电路或依靠负载换流，所以可靠性低，特性也差。