电力电子技术直流交流变换技术.ppt

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1、第6章DC-AC变换技术概念把直流电变成交流电称为逆变，相应的功率变换装置被称为逆变器。分类1：有源逆变与无源逆变如果把逆变器的交流侧接到交流电源上，把直流电逆变成同频率的交流电送到电网去，叫有源逆变；如果逆变器的交流侧不与电网连接，而是直接接到负载，即把直流电逆变成某一频率的交流电供给负载，则叫无源逆变。分类2：电压型逆变器与电流型逆变器输入电压为恒压源称为电压源逆变器输入为恒流源称为电流源逆变器，在实际应用中使用较少。两图有何区别?分类3：分类4：半桥与桥式分类5：自然换流与强迫换流分类6：正弦逆变与非正弦逆变……负载的分类逆变器输出在负载为阻性时…逆变器输出在

2、负载为感性或容性负载时…能量如何流动？逆变与整流§6.2方波逆变器单相半桥式逆变电路在直流侧有两个相互串联的足够大的电容，使得两个电容的联结点为直流电压的中点。两个电容构成一个桥臂，开关管和及其反并二极管和构成另一个桥臂，两桥臂的中点为输出端，可以通过变压器输出，也可由这两端直接输出。工作原理（阻性负载时）输出电压为π电角度的方波交流电，宽度等于Ton（Q1或Q2的导通时间）。数量关系Vab=？其输出电压有效值为：其瞬时值表达式为：感性负载时如何工作？此时负载上的电压电流波形如何？D1，D2有何作用？2、单相全桥逆变电路四个功率管、四个反并联二极管组成如何工作？工作

3、原理（阻性负载时）控制方式有双极性控制、有限双极性控制和移相控制三种。B图为双极性控制数量关系其输出电压有效值为：其瞬时值表达式为：工作原理（感性负载时）控制方式有双极性控制、有限双极性控制和移相控制三种。B图为双极性控制受限双极性控制方式受限双极性控制方式的工作原理是让一个桥臂的两个管子(例如Q1和Q3)以PWM方式工作，另一个桥臂的两个管子Q2、Q4各轮流导通半个周期。受限双极性控制方式(感性负载）在D3，Q4导通期间为何iL保持不变？双极性控制与受限双极性控制的区别移相控制方式移相控制方式的工作过程是Q1和Q3轮流导通，各导通180度角；Q2和Q4也是这样，但

4、Q1和Q4不是同时导通。三相逆变器电路可以由三个单相逆变器组成，通常三相逆变电路采用三相桥式电路，三相桥式电路如图所示。每个桥臂（Redleg，Yellowleg，Blueleg）相互延迟1200。三相方波逆变器当G点和N点不连接时，180O导电型工作过程，负载为阻性。6个功率管的驱动信号如图所示，三个单相逆变器的激励脉冲之间彼此相差1200，每个管子都导通180O，以便获得三相平衡（基波）的输出。任何时刻都有3个管子导通，其导通顺序为5、6、1；6、1、2；1、2、3；2、3、4；3、4、5；4、5、6；5、6、1….；每组管子导通60度。6个开关的驱动信号6个状

5、态的等效电路如图所示可以求出6个状态时三相输出电压：由上式画出三相输出相电压波形，如图所示，可见波形每个周期由六个阶梯组成，因此又称为六阶梯波。我们称、、为逆变器相电压；、、为逆变器线电压。180O120O导电型（当G点和N点不连接）120度导电型模式时，每个开关元件导通120度，S1～S6依次间隔60度导通，逆变器中任一时刻只有两管导通，工作安全可靠，不会发生同一桥臂直通现象。导通顺序如何？时段IIIIIIIVVVI共阴极组中导通的晶闸管VT1VT1VT3VT3VT5VT5共阳极组中导通的晶闸管VT6VT2VT2VT4VT4VT6输出电压波形是怎样的？高频逆变感应

6、加热技术优点：升温快、热效率高无明火、无烟尘、无有害气体高频逆变感应加热技术原理：电磁炉是通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用含铁质锅具底部放置炉面时，锅具即切割交变磁力线而在锅具底部金属部分产生交变的电流（即涡流），涡流使锅具铁原子高速无规则运动，原子互相碰撞、摩擦而产生热能。电路原理（如何产生交变磁场）3傅立叶级数、方波逆变器输出谐波在实际问题中，除了正弦函数外，还会遇到许多非正弦的周期函数，为了研究非正弦的周期函数，将周期函数展开成由三角函数组成的级数。将周期函数展开，它的物理意义是很明确的，即把一个比较复杂的周期运动看成是许多不同频率的简谐振动叠加。方波

7、的各次谐波如何去除谐波？方波逆变器输出是一交变方波电压，在某些场合可以直接应用，例如在驱动交流电机等应用中；在另一些场合，方波逆变器输出就必须进行滤波，才能满足应用的需要。由于基波和谐波频率差较小，低通滤波器设计相当困难。§6.3脉冲宽度调制（PWM）背景：方波逆变器可以方便地调整输出电压的频率，但输出电压的幅度在逆变环节中无法调节，通常需要增加调压环节完成调压功能，但这种方法使系统复杂，且输出电压谐波大。1964年，德国学者A.Schonung和H.Stemmler率先提出了脉宽调制（PWM:PulseWidthModulation）的思想，把通讯技术中的调制