逆变器技术教学ppt课件

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1、逆变器技术新疆新能源股份有限公司二oo九年四月十六日目　录逆变技术概述逆变电路基本工作原理离网逆变器关键技术并网逆变器关键技术逆变－与整流相对应，将直流电（DC）变成交流电（AC），它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。在逆变器未出现以前，DC/AC变换是通过直流电动机-交流发电机来实现的，称为旋转变流器。随着电力电子技术的高速发展，大功率开关器件和集成控制电路的研发成功，利用半导体技术就可以完成DC/AC变换，这种变换装置称为静止变流器。通常所说的逆变器均指静止变流器。一.逆变技术概述逆变概念直流电源如蓄电池、干电池和太阳能电池逆变电路交流负载供电

2、一.逆变技术概述逆变电路的作用1）交流电动机的变频调速；2）新能源的开发和利用；3）电网谐波补偿；4）不间断电源；5）开关稳压电源和专用电源。一.逆变技术概述逆变技术的应用场合户用电源（几十瓦-几百瓦）：满足日常照明、生活用电需求。集中式电站（几千瓦-几百千瓦）：满足一个地区的供电需求屋顶并网电站（几千瓦-几兆瓦）：利用建筑的屋顶发电并入电网荒漠并网电站（几百千瓦-几百兆瓦）：利用荒漠铺建大面积光伏组件，并入电网一.逆变技术概述光伏系统逆变技术的应用场合1）按输出交流频率分类工频（50-60Hz）：大多数应用场合；中频（400Hz-几十KHz）：工

3、业、军工应用场合；高频（几十kHz-几MHz）：特殊应用场合。2）按输出交流能量的去向分类无源逆变：独立逆变器；有源逆变：并网逆变器、有源滤波器等。3）按输出电压相数分类：单相、三相、多相；一.逆变技术概述逆变器的分类4）按输出电压波形分类：方波、修正正弦波、正弦波。一.逆变技术概述逆变器的分类电路优点缺点功率范围正激电路较简单，成本低，可靠性高，驱动电路简单变压器单向激磁，利用率低几百W~几kW反激电路非常简单，成本很低，可靠性高，驱动电路简单难以达到较大的功率，变压器单向激磁，利用率低几W~几十W全桥变压器双向励磁，容易达到大功率结构复杂，成本

4、高，有直通问题，可靠性低，需要复杂的多组隔离驱动电路几百W~几百kW半桥变压器双向励磁，没有变压器偏磁问题，开关较少，成本低有直通问题，可靠性低，需要复杂的隔离驱动电路几百W~几kW推挽变压器双向励磁，变压器一次侧电流回路中只有一个开关，通态损耗较小，驱动简单有偏磁问题几百W~几kW5）按电路结构分类：单端式、推挽式、半桥式、全桥式一.逆变技术概述逆变器的分类6）按输入直流电源类型分类电压型：直流侧为电压源或并联大电容，直流侧电压基本无脉动；输出电压为矩形波，输出电流因负载阻抗不同而不同；电流型：直流侧为电流源或串联大电感，直流侧电流基本无脉动；交

5、流输出电流为矩形波，输出电压因负载不同而不同；7）按输入与输出的电气隔离分类：非隔离型、工频隔离、高频隔离。一.逆变技术概述逆变器的分类交流滤波电感交流滤波电容负载输入直流电压功率开关器件直流平波电容工频隔离变压器二.逆变电路基本工作原理单相全桥逆变电路上图中S1与S2、S3与S4由两对互补的信号控制，防止同一桥壁上的两个开关管直通，造成电源短路而烧毁功率器件。当负载为纯阻性负载时，负载uo和io的波形与相位相同；当负载为感性负载时，io相位滞后于uo，波形也不同。二.逆变电路基本工作原理单相全桥逆变电路当S1与S4导通时，负载上得到的是上正下负的

6、电压当S2与S3导通时，负载上得到的是上负下正的电压二.逆变电路基本工作原理单相全桥逆变电路T0~T/2T/2~T1T1~TT~T2T1T2系统在一个开关周期状态下的电压电流分析：二.逆变电路基本工作原理单相全桥逆变电路PWM(PulseWidthModulation)控制就是脉宽调制技术：即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效的获得所需要的波形（含形状和幅值)。PWM技术的应用十分广泛，它使电力电子装置的性能大大提高，现在使用的各种逆变电路都采用了PWM技术。二.逆变电路基本工作原理PWM控制技术PWM重要理论基础——面积等效原理冲量相等而形状

7、不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。冲量窄脉冲的面积效果基本相同环节的输出响应波形基本相同二.逆变电路基本工作原理PWM控制技术如何用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波二.逆变电路基本工作原理PWM控制技术-UdUdOωtUd对于正弦波的负半周，采取同样的方法，得到PWM波形，因此正弦波一个完整周期的等效PWM波如下（单极性调制）：二.逆变电路基本工作原理PWM控制技术采用上述调制方式的PWM称为SPWM波，通过其控制功率器件，使得输出的波形经过滤波后为正弦波。SPWM波的调制方式还存在下面这种方式（双极性调制）：O--UdU

8、dwt二.逆变电路基本工作原理PWM控制技术双极性PWM控制方式波形urucuOwtOwtuouofuoUd-Ud单极性P