《电力电子技术-4.2三相电压单相电流逆变课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电力电子技术-4.2三相电压单相电流逆变课件（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、4-2-1,4.2.2 三相电压型逆变电路,三个单相逆变电路可组合成一个三相逆变电路 应用最广的是三相桥式逆变电路,纯电阻负载 基本假定：负载星联接，平衡对称；控制极脉宽180度，理想开关；直流滤波电容足够大；电路已达到稳态。,每桥臂导电180，同一相上下两臂交替导电，各相开始导电的角度差120 ,任一瞬间有三个桥臂同时导通。,每次换流都是在同一相上下两臂之间进行，也称为纵向换流。,4-2-2,T5（上）换T2（下）,输出电压分析,等效电路,T6（下）换T3（上）,T1换T4,T2换T5,T3换T6,4-2-3,输出电压,4电平,相电压的傅立叶级数表达式为,4-2-4,输入电流分析,纯电阻负载
2、，各D无电流， 各T随控制极信号通断。,结论：纯电阻负载下逆变桥入端电流为恒值,4-2-5,负载中点与电源中点间电压U00=UU0-UU0： 交变方波，幅值Ud/6, 周期T/6,3/6-2/6=1/6,3/6-4/6=-1/6,4-2-6,无源感性负载,输出电压与负载无关。,电流基波阻抗角,相负载参数，各相参数相等,输出相电流分析,正半波由iT1和iD4组成；负半波iT4由和iD1组成。任一瞬间均有3器件导通,id每60脉动一次，直流电压Ud基本无脉动，因此逆变器从交流侧向直流侧传送的功率是脉动的，电压型逆变电路的一个特点。,4-2-7,输入电流,每隔60度导电器件产生一次更迭， 波形随之改
3、变。 平均值 ，交流分量 流过 。,T1T6D2导通,T6关，D3续流,W相电流过0，D2关换流到T2导通,4-2-8,三相逆变电路的【阻感负载】工作模式,第一模式： 负载通过逆变桥从直流电源吸取电能。 第二模式： 负载沿T、D回路续流，通过T、T吸取电能。 第三模式： T、D续流，D、D回馈。,4-2-9,求RL负载三相桥式方波逆变器的输出电压、电流,已知三相桥式IGBT逆变器带星形负载，R=5W，L=23mH，输出频率60Hz，输入电压直流220V。 求线电压和线电流的F级数表达式,4-2-10,线电压有效值,相电压有效值,线电压基波有效值,相电压基波有效值,THD,负载功率P0,4-2-
4、11,功率管电流平均值和有效值,每管导通120度,选择功率管额定电流依据,4-2-12,三相方波逆变阻感负载输出波形的实验验证,直流电源电压400V，负载电阻10W，电感10mH。,输出A相电压波形,输出线电压AB波形,输出A相电流波形，滞后,电感电压，与上图电阻压降相加形成阶梯方波相电压输出,直流电压中点对星形负载中点电压,4-2-13,电阻压降,电感压降,相电压等于二者之和，为矩形阶梯波方波,电压突然上跳,电流迅速增大,自感电势突增，阻止电流变化,电流上升平缓,自感电势变小,三相方波逆变阻感负载输出波形的实验验证,4-2-14,电流型逆变电路主要特点 (1)直流侧串大电感，电流基本无脉动，
5、相当于电流源。,4.3 电流型逆变电路,直流电源为电流源的逆变电路称为电流型逆变电路。,电流型三相桥式逆变电路,(2)交流输出电流为矩形波，与负载阻抗角无关。 (3) 电源侧电流为单方向流动直流电流，开关器件无反并联二极管,4-2-15,阻性负载电流型三相逆变工作原理,星形负载时,驱动信号宽120度，彼此依序相差60度。任何时刻只有两管导通。,6、1导通，A流入，B流出,1、2导通，A流入，C流出,2，3导通，B流入，C流出,3，4导通,4，5导通,5，6导通,电流幅值为id，乘电阻即为输出电压波形。,电流型换流特点：开关切换在相邻相间的开关管中进行。,4-2-16,阻性负载电流型三相逆变工作
6、原理,三角形负载时,4-2-17,讨论,电流型逆变电路中的直流输入电感数值很大才能构成电流源，电感重量、体积都很大，应用不广泛。 晶闸管逆变器因关断困难，可靠性低，已较少采用。 高压特大功率目前多采用GTO，其它普遍采用IGBT作功率器件。 电路中没有使电流流回电源的反馈二极管，接感性负载时必须有释放负载电感能量的电路，一般在输出侧设置电容器。 电流型逆变器的基本工作方式是120度导通方式，输出电流为方波，含有较多的谐波。方波输出电流的相位随负载功率因数而变化。 习题 45,4-2-18,第4章 逆变电路 小结,讲述基本的逆变电路的结构及其工作原理 四大类基本变流电路中，AC/DC和DC/AC
7、两类电路更为基本、更为重要 电压型与电流型逆变器 电压型方波逆变基本概念 单相方波逆变的工作原理与输出波形分析。 三相方波逆变的工作原理与波形分析。 三相电流型逆变基本概念,4-2-19,第4章 方波逆变电路 小结,与其它章的关系 本章对逆变电路的讲述是很基本的，还远不完整。 后面的PWM控制技术在逆变电路中应用最多，绝大部分逆变电路都是PWM控制的，学完后续章才能对逆变电路有一个较为完整的认识。 逆变电路的直流电源往往由整流电路而来，二都结合构成间接交流变流电路。,4-2-20,方波逆变电路 小结,方波逆变器的电源是直流电压源或电流源。 用固定脉宽控制时，输出电压或电流不能调节。 是最原始、
8、最基本、最简单、性能最差的一种逆变器。 优点：电路简单，对开关器件要求低，开关损耗最小。 缺点：谐波含量较大。仅用于对波形要求极不严的小功率逆变器。,4-2-21,其它逆变电路【了解】,多重逆变电路：若干逆变电路的输出按一定相位差组合，消去主要谐波分量，获得近似正弦。 多电平逆变电路：利用器件串联、控制使逆变器可承受高电压，且输出多种电平以使波形更接近正弦。主要方案：中点钳位、飞跨电容。,4-2-22,复习思考题,什么是逆变器？ 简述逆变器的基本运行原理。 逆变器有哪些基本类型？ 简述半桥逆变和全桥逆变的主要区别。 电压型逆变器IGBT反并联二极管的主要作用？ 为什么电流型逆变器没有反并联二极管？ 方波逆变器输出电压幅值由什么因素决定？ 为什么单相桥、三相桥式方波逆变器的输出电压谐波比较大？有多大？ 在什么情况下逆变器上下桥臂会发生直通短路？如何避免？,
