电力电子技术第2版教学课件作者龙志文主编第三章节---电力电子技术课件幻灯片.pptVIP

第三章逆变电路 3.4 负载换流式逆变电路 3.4.2 并联谐振式逆变电路 2、工作原理 为了保证电路可靠换流，必须在输出电压u0过零前tf时刻触发VT2、VT3，称tf为触发引前时间。 tf=tr+Ktq 式中K为大于1的安全系数，一般取2-3。 负载的功率因数角Q由负载电流i0与负载电压u0来决定 φ=ω（tr/2+tβ ） 式中，ω为电路的工作频率。 高 校 教 材 网 第三章逆变电路 3.5 电压型逆变电路 3.5.1 单相半桥逆变电路 直流侧电源是电压源的逆变电路为电压型逆变电路。电压型逆变电路在交流传动、不间断电源、有源无功补偿等领域占主导地位。 半桥逆变电路有两个桥臂，每个桥臂由一个可控器件和一个反并联二极管组成。直流侧两个相互串联大电容的中点作为直流电源的中点，负载连接在直流电源中点和两个桥臂连接点之间。 高 校 教 材 网 第三章逆变电路 3.5 电压型逆变电路 3.5.1 单相半桥逆变电路 高 校 教 材 网 当VT1或VT2导通时,负载电流和电压同方向，直流侧向负载提供电能；当VD1或VD2导通时，负载电流和电压反方向，负载中电感的能量向直流侧反馈，反馈回的能量暂时储存在直流侧电容器中，电容器起缓冲这种无功能量的作用。 为了防止上、下桥臂的可控器件同时导通引起直流侧电源的短路，要先给应关断的器件关断信号，然后再给应导通的器件发出开通信号，就是在两者之间留一个死区时间。 第三章逆变电路 3.5 电压型逆变电路 3.5.1 单相半桥逆变电路 高 校 教 材 网 第三章逆变电路 3.5 电压型逆变电路 3.5.2 单相全桥逆变电路 电路共有四个桥臂，桥臂VT1和VT4作为一组，桥臂VT2和VT3作为另一组，同一组的两桥臂同时导通与关断，两组桥臂交替各导通180°。 高 校 教 材 网 U01=2√2 Ud /π=0.9Ud （3-8） 第三章逆变电路 3.5 电压型逆变电路 3.5.2 单相全桥逆变电路 单相全桥逆变电路输出电压基波分量的幅值U01m和有效值U1分别为: U01m=4Ud /π=1.27Ud （3-7） 高 校 教 材 网 第三章逆变电路 3.5 电压型逆变电路 3.5.3 三相桥式逆变电路 高 校 教 材 网 电路由三个半桥电路组成。电容器在实际中可用一个，但为了分析方便画成两个，并有一个假想的中性点N’。由于输入端施加的是直流电压源，电力晶体管VT1-VT6始终保持正向偏置，VD1-VD6是与VT1-VT6反并联的二极管，其作用是为感性负载提供续流回路。同一半桥，上下两个桥臂以180°间隔交替开通和关断，VT1-VT6以60°的相位差依次开通和关断，所在任一瞬间将有三个桥臂同时导通，在逆变器输出端形成A、B、C三相电压。 第三章逆变电路 3.5 电压型逆变电路 3.5.3 三相桥式逆变电路 高 校 教 材 网 第三章逆变电路 3.5 电压型逆变电路 3.5.3 三相桥式逆变电路 设N与N’连接，负载为星形连接。在0ωt≤π/3之间，VT1、VT5和VT6导通。负载电流经VT1和VT5被送到A相和C相绕组，经b相负载和VT6流回电源。在ωt=π/3时刻，VT5的触发脉冲下降到零，VT5迅速关断，由于感性负载电流不能立即改变方向，VD2导通续流，C相负载失压为零电位。其他两相电流通路不变。当VD2中续流结束时，C相电流反向经VT2流回电源。 高 校 教 材 网 UAN1=UAN1m/ =0.45Ud （3-12） 第三章逆变电路 3.5 电压型逆变电路 3.5.3 三相桥式逆变电路 UAB1= Ud/π=0.78Ud （3-10） 三相桥式逆变电路输出线电压UAB的有效值为 UAB=0.816Ud （3-9） 其中基波分量有效值UAB1为： 负载相电压有效值UAN为 UAN=0.417Ud （3-11） 其中基波分量有效值UAN1为： 高 校 教 材 网 假设负载为阻性负载且三相负载对称，在0ωt≤π/3之间，VT1、VT5和VT6导通，逆变桥的等效电路如图3-20所示。由图可知，A相和C相负载上电压为Ud/3，B相负载上电压为2Ud/3。同理，在π/3ωt≤2/3π之间，A相负载上电压为2/3Ud，B相和C相负载上电压为1/3Ud。在2/3πωt≤π之间，A相和B相负载电压为1/3Ud，C相负载上电压为2/3Ud。A相电压UAN波形如图3-21所示。B相和