第六章无源逆变教学ppt课件

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1、第6章无源逆变电路1本章内容6.1无源逆变电路的基本原理6.3三相逆变器工作原理6.4PWM控制技术6.5逆变器输出的其它控制方法2概述无源逆变直流交流（向负载直接供电）无源逆变电路简称逆变电路通常由全控器件构成逆变器与变频器逆变电路经常与变频的概念联系在一起变频电路分为交交变频和交直交变频两种交直交变频由交直变换和直交变换两部分组成，后一部分就是逆变各种功率等级3无源逆变技术的应用直流电源如蓄电池、干电池和太阳能电池逆变电路交流负载供电直流电源给交流负载供电4交流电源：如列车照明、感应加热电源、电解电

2、镀电源、不停电电源（UPS）、高频焊机、高频电子镇流器和航空电源等。无源逆变技术的应用交流调速系统：如铁道牵引、大型工矿机车、城市有轨交通（地铁和轻轨车）、重型电传动汽车和矿井提升设备等。RO1BrakeControl+24VBrakeResistor5逆变器的基本类型按电路结构分类桥式零式按输出相数分类单相多相按器件分类半控型全控型按导通的角度分类180120按强迫换流的特点谐振型并联电容型等按调制方法分类PWMPAM方波、阶梯波6逆变器的基本类型（续）按直流侧电源的性质分类（常用此分类）电压型逆变器

3、电流型逆变器76.1无源逆变电路的基本原理6.1.1单相半桥逆变电路工作原理T1、T2轮流导通T1导通、T2截止：uan=UD/2T1截止、T2导通：uan=-UD/2波形分析8结论：①T1、T2轮流导通，使直流交流②改变T1、T2切换频率，便可改变输出交流电的频率——变频。③与输出电压同方向的电流流过T，反方向电流流过D，因此在电压型逆变器中D是必须的，它提供了反向电流通路，称为反馈二极管。同时D又起着使负载电流连续的作用，因此又称续流二极管。④T1、T2不能同时导通，否则将出现直流电源短路——贯穿短路。

4、因此电压型逆变器同一桥臂上、下管的控制必须遵循“先断后开”原则。96.1.1单相半桥逆变电路（续）基本关系输出电压表达式基波电压有效值电感负载电流峰值R-L负载电流基波分量106.1.2单相全桥逆变电路电路结构工作原理与半桥逆变电路相同T1、T4导通、T2、T3截止：Uan=UDT1、T4截止、T2、T3导通：Uan=-UD波形分析116.1.2单相全桥逆变电路（续）基本关系输出电压表达式基波电压有效值电感负载电流峰值R-L负载电流12两种单相逆变电路的比较1、单相全桥逆变电路在单相逆变电路中，全桥逆变电路

5、应用最多。2、单相半桥逆变电路结构简单，所用器件比全桥电路少一半。但输出交流电压幅值低，且直流侧需要两个电容串联，工作时需要控制两个电容器电压的均衡。应用场合：常用于几KW以下的小功率逆变电源。136.3三相逆变器工作原理6.3.1三相电压型逆变器工作原理电路结构根据各管导通时间分：180导通型120导通型负载连接方式Δ型连接Y型连接141800导电型—控制规律触发脉冲各管导通180依次相差60任何时刻有三个开关管同时导通导通顺序六个阶段151800导电型工作原理分析各阶段的等值电路及电压值1618

6、00导电型工作原理分析（续）相电压波形（六阶梯波）线电压波形（矩形波）电压型逆变器：①输出电压波形与负载性质（负载阻抗角）无关。171800导电型工作原理分析（续）电压表达式相电压表达式线电压表达式方波控制时：①输出电压中含有大量的谐波分量，特别是5、7、11、13次谐波！181800导电型工作原理分析（续）电压表达式（续）相电压有效值线电压有效值方波控制时：②交流输出电压与直流侧电压的关系固定，即方波输出电压型逆变器本身不能调节输出电压。若想调节输出电压，只有通过调节直流侧电压，即通过PAM控制方式实现。

7、191800导电型工作原理分析（续）感性负载电流负载电流滞后角小于60（a）A相电压波形Uan（b）A相电流波形ian（c）T1的电流波形iT1（d）D4的电流波形iD4（e）直流输入电流id201200导电型工作原理分析电压波形相电压波形线电压波形21180导通方式和120导通方式的比较：120方式上下两管间有60的间隙，对换流有利，但是管子的利用率低，且若采用星形接法，则始终有一相断开，在换流时会引起较高的感应电势，而180方式无论在三角形还是星形接法时，正常工作都不会产生过电压，故180

8、方式应用较为普遍。22逆变器有功功率的反馈电动机负载工作在发电机状态时，其发出的电能通过逆变器电路中的反馈二极管D1~D6回馈到直流侧，使直流侧电压UD升高为限制UD，必需将回馈的电能消耗掉或回馈到电网，具体方案有：通过制动单元消耗掉通过有源逆变桥回馈到电网（见再生方案1）通过脉冲整流器回馈到电网（见再生方案2）23逆变器有功功率的反馈（续）再生方案1四象限运行功率因数低谐波电流大主电路复杂24逆变器有功功率的反