第二篇-电力电子电路拓扑演示幻灯片.ppt

2.4 逆变电路 三相三桥臂逆变电路 经典应用场合：电机的变频调速系统 6个开关管组成三相三桥臂逆变电路 适用于三相负载对称的场合。 电压型逆变电路一般采用180°导电方式 电流型逆变电路一般采用120°导电方式 2.4 逆变电路 电压型逆变的180°导电方式 电压型三相桥式逆变电路的工作波形 t O t O t O t O t O t O t O t O a) b) c) d) e) f) g) h) u UN u UN u UV i U i d u VN u WN u NN U d U d 2 U d 3 U d 6 2 U d 3 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。 防止同一桥臂上下两管的开关器件同时导通而引起直流侧电源短路，应采取“先断后通”。(死区时间) 2.4 逆变电路 i t O t O t O t O I d i V i W u UV U 电流型三相桥式逆变电路的输出波形 电流型三相桥式逆变电路 波形分析 输出电流波形和负载性质无关，正负脉冲各120°的矩形波。 输出电流和三相桥整流带大电感负载时的交流电流波形相同，谐波分析表达式也相同。 输出线电压波形和负载性质有关，大体为正弦波。 电流型逆变的120°导电方式 每个开关管一周期内导电120°，上下两组各有一个开关管导通，换流方式为横向换流。 2.4 逆变电路 三相四桥臂逆变电路 对三相负载不对称场合也适用 在三相三桥臂逆变电路的基础上，增加中心线桥臂 可以带三相不对称负载。 相线桥臂和中心线桥臂可分开控制，即相线桥臂按三相三桥臂方式控制，中心线桥臂单独控制 也可以统一模型控制 S1 S2 S3 S4 S5 S6 U V W N N‘ 2.4 逆变电路 三相四桥臂逆变电路 对三相负载不对称场合也适用 在三相三桥臂逆变电路的基础上，增加中心线桥臂 可以带三相不对称负载。 相线桥臂和中心线桥臂可分开控制，即相线桥臂按三相三桥臂方式控制，中心线桥臂单独控制 也可以统一模型控制 S1 S2 S3 S4 S5 S6 U V W N N‘ 2.4 逆变电路 两个单相全桥逆变电路组成，输出通过变压器T1和T2串联起来。 输出波形：两个单相的输出u1和u2是180°矩形波。 二重逆变电路的工作波形 120° 60° 180° t O t O t O 三次谐波 三次谐波 u 1 u 2 u o 二重单相逆变电路 逆变电路的波形重构技术 几个相同结构的逆变电路相移动后迭加，使输出更接近正弦波 。 2.4 逆变电路 u1和u2相位错开j =60°,其中的3次谐波就错开了 3×60°=180。 变压器串联合成后，3次谐波互相抵消，总输出电压中不含3次谐波。 uo波形是120°矩形波，含6k±1次谐波，3k次谐波都被抵消。 串联多重——把几个逆变电路的输出串联起来，多用于电压型。 并联多重——把几个逆变电路的输出并联起来，多用于电流型。 120° 60° 180° t O t O t O 三次谐波 三次谐波 u 1 u 2 u o 二重逆变电路的工作波形 二重单相逆变电路 2.4 逆变电路 三相电压型二重逆变电路的工作原理 三相电压型二重逆变电路 由两个三相桥式逆变电路构成，输出通过变压器串联合成。 两个逆变电路均为180°导通方式。 逆变桥II的相位逆变桥I滞后30°。 T1为Δ/ Y联结，线电压变比为 （一次和二次绕组匝数相等)。 T2一次侧Δ联结，二次侧两绕组曲折星形接法，其二次电压相对于一次电压而言，比T1的接法超前30°，以抵消逆变桥II比逆变桥I滞后的30°。这样，uU2和uU1的基波相位就相同。 2.4 逆变电路 可看出uUN比uU1接近正弦波。 直流侧电流每周期脉动12次，称为12脉波逆变电路。 使m个三相桥逆变电路的相位依次错开p/(3m)，连同合成输出电压并抵消上述相位差的变压器，就可构成6m的脉波逆变电路。 U A21 U UN U U2 -U B22 U U1 ( U A1 ) t O t O t O t O t O 3 1 3 1 ) ( 1 + ) U U1 U A21 -U B22 U U2 U UN ( U A1 ) U d U d 3 2 U d 3 1 U d 3 2 U d ( 1 + U d 3 1 U d 二次侧基波电压合成相量图 三相电压型二重逆变电路波形图 2.4 逆变电路 三电平逆变电路 也称中点钳位型逆变电路 （Neutral Point Clamped） 每桥臂由两个全控器件串联构成，两者中点通过钳位二极管和直流侧中点相连