逆變的概念

逆變—— 與整流相對應，直流電變成交流電。

交流側接電網，為有源逆變。? ??交流側接負載，為無源逆變。

逆變與變頻

變頻電路：分為交-交變頻和交-直-交變頻兩種。

交-直-交變頻由交-直變換（整流）和直-交變換（逆變）兩部分組成。

主要應用

各種直流電源，如蓄電池、干電池、太陽能電池等。

交流電機調速用變頻器、不間斷電源、感應加熱電源等電力電子裝置的核心部分都是逆變電路。

逆變電路的基本工作原理

以單相橋式逆變電路為例說明最基本的工作原理

?S1~S4是橋式電路的4個臂，由電力電子器件及輔助電路組成。

負載：電阻性負載、阻感性負載

逆變電路最基本的工作原理——改變兩組開關切換頻率，可改變輸出交流電頻率。

電阻負載時，負載電流io和uo的波形相同，相位也相同。阻感負載時，io相位滯后于uo，波形也不同。

換流——電流從一個支路向另一個支路轉移的過程，也稱為換相

開通：適當的門極驅動信號就可使器件開通。

?關斷：全控型器件可通過門極關斷。半控型器件晶閘管，必須利用外部條件才能關斷。

? ? ? ? ? ? 半控型器件晶閘管，必須利用外部條件才能關斷。

? ? ? ? ? ? 半控型器件晶閘管，必須利用外部條件才能關斷。

?3) 負載換流? ? ? ? ? ? ? ?由負載提供換流電壓的換流方式? ?

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負載電流的相位超前于負載電壓的場合，都可實現負載換流。電容性負載就可實現負載換流

注意：觸發VT2、VT3的時刻t1必須在uo過零前并留有足夠的裕量，才能使換流順利完成。

4)強迫換流（Forced Commutation）

設置附加的換流電路，給欲關斷的晶閘管強迫施加反 ? 壓或反電流的換流方式稱為強迫換流。

通常利用附加電容上所儲存的能量來實現，因此也稱 ? 為電容換流。

分類：

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直接耦合式強迫換流，也叫電壓換流。

當晶閘管VT處于通態時，預先給電容充電。當S合上，就可使VT被施加反壓而關斷。

電感耦合式強迫換流，也叫電流換流。

先使晶閘管電流減為零，然后通過反并聯二極管使其加上反向電壓。

換流方式總結：

器件換流 —— 適用于全控型器件。其余三種方式—— 針對晶閘管。

器件換流和強迫換流—— 屬于自換流。?電網換流和負載換流—— 屬于外部換流。

電網換流和負載換流—— 屬于外部換流。

直流側是電壓源稱為電壓型逆變電路。

電壓型逆變電路的特點:

?1、半橋逆變電路? ? ? ? ? ? ? ?

V1和V2 柵極信號在一周期內各半周正偏、半周反偏，兩者互補通斷; 輸出電壓uo為矩形波，幅值為Um=Ud/2。

V1或V2 通時，io和uo同方向，直流側向負載提供能量；

VD1或VD2 通時，io和uo反向，電感中貯能向直流側反饋。

優點：電路簡單，使用器件少。

缺點：輸出交流電壓幅值為Ud/2，且直流側需兩電容器串聯，要控制兩者電壓均衡。

應用：用于幾kW以下的小功率逆變電源。單相全橋、三相橋式都可看成若干個半橋逆變電路的組合。

2、單相全橋逆變電路

?兩對橋臂交替導通180°。

輸出電壓和電流波形與半橋電路形狀相同，幅值高出一倍。

輸出電壓和電流波形與半橋電路形狀相同，幅值高出一倍。

直流側是電流源稱為電流型逆變電路。

電流型逆變電路的特點:

(1) 直流側串大電感，電流基本無脈動，相當于電流源。

(2) 交流輸出電流為矩形波，與負載阻抗角無關。輸出電壓波形和相位因負載不同而不同。

(3)直流側電感起緩沖無功能量的作用，不必給開關器件反并聯二極管。

電流型逆變電路中，采用半控型器件的電路應用較多。

換流方式有:負載換流、強迫換流。

單相橋式電流型（并聯諧振式）逆變電路

由四個橋臂構成，每個橋臂的晶閘管各串聯一個電抗器，用來限制晶閘管開通時的di/dt。

工作方式為負載換相。

電容C和L 、R構成并聯諧振電路。

輸出電流波形接近矩形波，含基波和各奇次諧波，且諧波幅值遠小于基波。

實際工作過程中，感應線圈參數隨時間變化，必須使工作頻率適應負載的變化而自動調整，這種控制方式稱為自勵方式。

固定工作頻率的控制方式稱為他勵方式。

自勵方式存在起動問題，解決方法：先用他勵方式，系統開始工作后再轉入自勵方式。附加預充電起動電路。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的电力电子技术笔记-逆变电路的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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