第4章_DC_AC变换电路(4.3)祥解.ppt

* * 4.3 电流型逆变电路 4.3.1 单相电流型逆变电路 4.3.2 三相电流型逆变电路 * 电流型逆变电路 一般在逆变电路直流侧串联一个大电感，因大电感中的电流脉动很小，可近似看成直流电流源 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，相当于电流源。 2)?交流侧输出电流为矩形波，与负载性质无关; 而输出电压波形和相位因负载不同而不同。 3)?当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，直流侧电感起缓冲无功能量的作用，因此不必给开关器件反并联二极管。 * 电流型逆变电路中，采用半控型器件的电路仍应用较多， 其换流方式可为强迫换流，负载换流。 换流 ：电流从一个支路向另一支路转移，也称换相。四种换流方式： 器件换流，电网换流，负载换流，强迫换流。 换流方式 * 换流方式分类 1. 器件换流 利用全控型器件的自关断能力进行换流 2. 电网换流 由电网提供换流电压称为电网换流。 不需器件具有门极可关断能力，也不需要为换流附加元件 可控整流电路、交流调压电路和相控方式的交交变频电路 负载：电阻电感串联后再和电容并联，工作在接近并联谐振状态而略呈容性. 负载电流相位超前于负载电压，可关断晶闸管 为改善负载功率因数使其略呈容性 3.负载换流 4. 强迫换流 设置附加的换流电路，给欲关断的晶闸管强迫施加反向电压或反向电流的换流方式称为强迫换流 通常利用附加电容上储存的能量来实现，也称为电容换流 * 4.3.1 单相电流型逆变电路1 基本原理 图4-38 单相桥式电流型（并联谐振式）逆变电路 开关管以1000~2500Hz中频轮流导通，就可以在负载上得到中频交流电。 采用负载换相方式，要求负载电流略超前于负载电压。 器件功能： R和L串联为感应线圈的等效电路 电抗器LT：限制晶闸管开通时的di/dt 并联补偿电容器C：提高功率因数；负载换相。C 、L和R构成并联谐振电路，故又称为并联谐振式逆变电路。 * 图4-39 并联谐振式逆变电路工作波形 VT1,VT4稳定导通阶段： t1~t2: VT1和VT4稳定导通，io=Id t2时刻前在电容C上建立了左正右负的电压 t2时刻，开通VT2和VT3，开始换流 + - t2:开始换流 输出电流波形 * 图4-39 并联谐振式逆变电路工作波形 t2~t4 换流阶段： t2时刻触发VT2和VT3，开始进入换流阶段.此时VT2和VT3开通，VT1和VT4不能立刻关断， 4个晶闸管全部导通。 t2时刻后，负载电容电压经两个并联的放电回路同时放电。 此过程中 VT1、VT4电流逐渐减小， VT2和VT3电流逐渐增大 换流时间 t4 -t2 =tγ * 图4-39 并联谐振式逆变电路工作波形 VT2,VT3稳定导通阶段： t = t4 时， VT1、VT4电流减至零而关断，直流侧电流Id全部从VT1、VT4转移到VT2、VT3，换流阶段结束。 - + * td= t5- t2时刻触发VT2、VT3 反压时间tb td为触发引前时间 io超前于uo的时间 j为功率因数角 晶闸管在电流减小到零后，尚需一段时间才能恢复正向阻断能力，在t4时刻换流结束后，还要使VT1、VT4承受反压时间一段才能关断，反压时间应大于晶闸管的关断时间 t5-t2=换流时间+反压时间 t2:换流时间起点 t3:输出电流过零点 t4:换流结束时间 t5:输出电压过零点 * 交流输出电流波形接近矩形波，其中含基波和各奇次谐波，且谐波幅值远小于基波。 因基波频率接近负载电路谐振频率，故负载电路对基波呈现高阻抗，而对谐波呈现低阻抗，谐波在负载电路上产生的压降很小，因此负载电压波形接近正弦波。 * 图4-39 并联谐振式逆变电路工作波形 uAB的脉动频率为交流输出电压频率的两倍 uAB为负的部分(u0也为负)，逆变电路从直流电源吸取的能量为负，负载和直流电源之间无功能量的交换 在直流侧，Ld起到缓冲这种无功能量的作用。 * 电流型逆变电路主要特点 1)?直流侧串大电感，电流id基本无脉动，相当于电流源。 2)?交流侧输出电流为矩形波，与负载性质无关; 而输出电压波形和相位因负载不同而不同。 3)?当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，直流侧电感起缓冲无功能量的作用，因此不必给开关器件反并联二极管。 * 本 章 小 结 逆变:将直流电变换为交流电的过程。 电压型与电流型逆变电路的区别和特点 单相电压型电路工作原理 （电路结构，输出电压，电流波形） 半桥逆变 全桥逆变 带中心抽头变压器 三相电压型逆变电路工作原理 单相电流型逆变电路工作原理 （电路结构，输出电压，电流波形） SPWM基本工作原理 人有