电力电子技术直流交流变换技术.pptVIP

电力电子技术 第三章 直流—交流变换技术 3.1 概述 逆变概念 逆变:直流电变成交流电（频率、电压幅度可调或固定）。 有源逆变：交流侧接电网 无源逆变：交流侧接负载 本章主要介绍讲述无源逆变。 3.1 概述 逆变电路的分类 按输出相数分：单相、三相、多相逆变电路 按功率器件分：半控器件和全控型器件逆变电路 按输出负载情况分：有源逆变、无源逆变 按输出波形分：方波逆变器、正弦波逆变器 按电路结构分：桥式和非桥式逆变电路、组合逆变电路 和多电平逆变电路 按开关器件工作状态分：硬开关和软开关逆变电路 基本电路结构 3.2 单相桥式方波逆变 3.2 单相桥式方波逆变 逆变电路控制规律（180°导通型） （1）VT1、VT3和VT2、VT4分为两个工作组，工作状态（开 通和关断）互补。 （2）输出交流电周期为T，则VT1、VT3和VT2、VT4分别 工作T/2时间，即开通和关断时间分别为T/2。 开关桥臂工作特点 各桥臂由IGBT与反并二极管组成，当IGBT一旦开通，桥 臂可以正反向流动电流，此时桥臂相当于一个闭合开关； 3.2 单相桥式方波逆变 电路工作波形分析 （1）0～?1时段，VT1、VT3开通，VT2、VT4关断，电流滞后电 压，VD1、VD3续流，电流方向A－VD1－Cd－VD3－B， 。 （2）?1~ ?时段， VT1、VT3开通，VT2、VT4关断，电流过零为 正，电流方向：VT1－A－B－VT3， 。 （3）? ~ ?2时段，VT2、VT4 开通， VT1、VT3关断，VD2、VD4 续流，电流方向：B－VD2－Cd－VD4－A, 。 （4）?2~ 2?时段， VT2、VT4 开通， VT1、VT3关断，电流过零 为负，电流方向：VT2－B－A－VT4， 。 3.2 单相方波逆变电路 3.2 单相桥式方波逆变 相关参数分析 （1）按傅立叶级数展开分析，输出电压： （2）基波电压幅值： （3）基波电压有效值： （4）基波电压增益： 3.2 单相桥式方波逆变 （5）谐波失真度： 其中： 为基波幅值的标么值 （6）输入电流分析 0～?期间： ?～2?期间： 3.2 单相桥式方波逆变 方波逆变电路的输出电压控制 电路结构 电路特点 优点：分级调压、调频，调节方便； 缺点：电路结构复杂，效率低。 3.3 移相控制单相方波逆变 电流连续工作状态下移相调压控制 移相调压的桥式电路结构 与单相方波逆变相同 移相调压的控制模式 uGS1、uGS4互补输出，uGS2、uGS3互补输出，但两组信号的 相位在0～?之间可调。 3.3 单相方波逆变电路的电压控制 3.3 移相控制单相方波逆变 波形分析 0～θ1时间段 VT1、VT3所在桥臂导通，由于是感性负载，电流滞后，此 时负载电流与电压反向，因此VD1、VD3 导通，负载电感储能向 直流母线回馈，负载电流到θ1时刻过零，负载电压UAB＝+Ud。 θ1～θ2时间段 VT1、VT3所在桥臂导通，负载电流由VD1、VD3转换到VT1、 VT3，负载电流按照指数规律正向增大，负载电压UAB＝+Ud， 直流母线的输入电流与负载电流相同。 3.3 移相控制单相方波逆变 θ2～θ3时间段 VT1、VT2所在桥臂导通，由于电感续流，负载电流由VT3切 换到VD2，此时负载被VT1、VD2“短路”，负载电感储能在负载 电阻中消耗，负载电压UAB ＝0，直流母线的输入电流为0。 θ3～θ4时间段 VT2、VT4所在桥臂导通，由于电感续流，实际VD2、VD4 导通，负载电感储能向直流母线回馈，负载电流θ4时刻过零， 负载电压UAB＝-Ud，直流母线输入电流与负载电流相反。 3.3 移相控制单相方波逆变 θ4～θ5时间段 VT2、VT4所在桥臂导通，负载电流由VD2、VD4切换到 VT2、VT4，负载电压UAB＝-Ud ，直流母线输入电流与负载电流 相反。 θ5～θ6时间段 VT3、VT4 所在桥臂导通，由于电感续流，负载电流由VT2切 换到V