逆变电路（电力电子技术课件）.pptx

逆变电路基础

学习内容010203什么是逆变电路基本工作原理换流方式分类

第一部分什么是逆变电路PART01概念逆变与变频主要应用

逆变电路逆变与变频概念主要应用◆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。◆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。◆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。

第二部分逆变电路的基本工作原理PART02

基本工作原理◆S1~S4是桥式电路的4个臂，由电力电子器件及辅助电路组成。负载a)S1S2S3S4iouoUd

基本工作原理◆S1~S4是桥式电路的4个臂，由电力电子器件及辅助电路组成。◆当开关S1、S4闭合，S2、S3断开时，负载电压uo为正；负载a)S1S2S3S4iouoUdb)tuo

基本工作原理◆S1~S4是桥式电路的4个臂，由电力电子器件及辅助电路组成。◆当开关S1、S4闭合，S2、S3断开时，负载电压uo为正；◆当开关S1、S4断开，S2、S3闭合时，uo为负。负载a)S1S2S3S4iouoUdb)tuo

基本工作原理◆S1~S4是桥式电路的4个臂，由电力电子器件及辅助电路组成。◆当开关S1、S4闭合，S2、S3断开时，负载电压uo为正；◆当开关S1、S4断开，S2、S3闭合时，uo为负。这样就把直流电变成了交流电。◆改变两组开关的切换频率，即可改变输出交流电的频率。◆电阻负载时，负载电流io和uo的波形相同，相位也相同。◆阻感负载时，io相位滞后于uo，波形也不同。b)tuoio负载a)S1S2S3S4iouoUd

第三部分换流方式分类PART03

换流方式分类◆电流从一个支路向另一个支路转移的过程，称为换流，也称为换相。◆研究换流方式主要是研究如何使器件关断。换流方式器件换流（DeviceCommutation）电网换流（LineCommutation）负载换流（LoadCommutation）强迫换流（ForcedCommutation）

换流方式分类?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。器件换流（DeviceCommutation）

换流方式分类?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。电网换流（LineCommutation）

换流方式分类?由负载提供换流电压的换流方式。?负载电流的相位超前于负载电压的场合，都可实现负载换流，如电容性负载和同步电动机。?图a是基本的负载换流逆变电路，整个负载工作在接近并联谐振状态而略呈容性，直流侧串大电感，工作过程可认为id基本没有脉动。√负载对基波的阻抗大而对谐波的阻抗小，所以uo接近正弦波。√注意触发VT2、VT3的时刻t1必须在uo过零前并留有足够的裕量，才能使换流顺利完成。负载换流（LoadCommutation）ωtωtωtωtOOOOiit1b)ouoioiouVTiVT1iVT4iVT2iVT3uVT1uVT4负载换流电路及其工作波形a)

换流方式分类?设置附加的换流电路，给欲关断的晶闸管强迫施加反压或反电流的换流方式称为强迫换流。?通常利用附加电容上所储存的能量来实现，因此也称为电容换流。?分类√直接耦合式强迫换流：由换流电路内电容直接提供换流电压。√电感耦合式强迫换流：通过换流电路内的电容和电感的耦合来提供换流电压或换流电流。强迫换流（ForcedCommutation）

换流方式分类?直接耦合式强迫换流√如图，当晶闸管VT处于通态时，预先给电容充电。当S合上，就可使VT被施加反压而关断。也叫电压换流。强迫换流（ForcedCommutation）直接耦合式强迫换流原理图电感耦合式强迫换流原理图?电感耦合式强迫换流√图a中晶闸管在LC振荡第一个半周期内关断，图b中晶闸管在LC振荡第二个半周期内关断，注意两图中电容所充的电压极性不同。√在这两种情况下，晶闸管都是在正向电流减至零且二极管开始流过电流时关断，二极管上的管压降就是加在晶闸管上的反向电压。也叫电流换流。

换流方式分类◆器件换流只适用于全控型器件，其余三种方式主要是针对晶闸管而言的。◆器件换流和强迫换流属于自换流，电网换流