电力电子技术-第4章逆变电路课件.ppt

《电力电子技术-第4章逆变电路课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、课程回顾整流——交流电变成直流电；所用电力电子器件——晶闸管，电力二极管；应用——为直流用电设备提供电源，如直流电动机，电镀、电解电源等。第四章逆变电路逆变——与整流相对应，直流电变成交流电交流侧接电网，为有源逆变交流侧接负载，为无源逆变本章讲述无源逆变应用第四章逆变电路4.1换流方式4.2电压型逆变电路（单相，三相）4.3电流型逆变电路※重在电路结构，工作原理学习内容：第四章逆变电路4.1.1逆变电路的基本工作原理4.1换流方式S1-S4是桥式电路的4个臂，由电力电子器件及辅助电路组成。图1单相桥式逆变电路及其

2、波形S1、S4闭合，S2、S3断开时，负载电压uo为正S1、S4断开，S2、S3闭合时，负载电压uo为负直流交流4.1.1逆变电路的基本工作原理结论：阻感负载时，io相位滞后于uo，波形也不同.t1前：S1、S4通，uo和io均为正t1时刻断开S1、S4，合上S2、S3，uo变负，但io不能立刻反向io从电源负极流出，经S2、负载和S3流回正极，负载电感能量向电源反馈，io逐渐减小，t2时刻降为零，之后io才反向并增大阻感负载时电流波形分析：4.1.1逆变电路的基本工作原理电流从一条支路转移到另一条支路称为换流。

3、4.1.2换流方式分类换流全控型器件可通过门极的控制使其关断，半控型器件晶闸管，必须利用外部条件或采取其它措施才能使其关断。一般在晶闸管电流过零后施加一定时间反向电压，才能关断。开通时无论支路是由全控型还是半控型电力电子器件组成，只要有适当的门极驱动信号，就可使其开通。换相关断时因此研究换流方式主要是研究如何使器件关断①器件换流（IGBT,GTO,GTR,BJT,MOSFET)②电网换流（有交流电网）③负载换流（负载满足的条件？）④强迫换流（直接耦合式，电感耦合式）4.1.2换流方式分类1.器件换流利用全控型器件

4、的自关断能力进行换流在采用IGBT、电力MOSFET、GTO、GTR等全控型器件的电路中，其换流方式即为器件换流。只要把负的电网电压施加在欲关断的晶闸管上即可使其关断，不需要器件具有门极可关断能力，也不需要为换流附加任何元件。可控整流电路三相交流调压电路采用相控方式的交交变频电路但不适用于没有交流电网的无源逆变电路2.电网换流由电网提供换流电压电网换流3.负载换流负载为电容性负载时负载为同步电动机时由负载提供换流电压RLCEdLdVT1VT2VT3VT4uoioid4个桥臂均由晶闸管组成；负载是电阻电感串联后再和

5、电容并联，工作在接近并联谐振状态而略呈容性。直流侧串入大电感Ld，工作过程中可认为id基本没有脉动。工作波形分析：负载电流基本呈矩形波。适用场合：负载电流相位超前于负载电压电路特点：负载工作在对基波电流接近并联谐振的状态，对基波阻抗很大而对谐波阻抗很小，uo波形接近正弦波。（1）t1时刻前：VT1、VT4为通态，VT2、VT3为断态，uo、io均为正，VT2、VT3上施加的电压即为uo（2）t1时刻：触发VT2、VT3使其开通，uo通过VT2、VT3分别加到VT4、VT1上使其承受反向电压而关断，电流从VT1、V

6、T4换到VT3、VT2。注意：触发VT2、VT3时刻t1必须在uo过零前并留有足够裕量，才能使换流顺利完成。RLCEdLdVT1VT2VT3VT4uoioid+-4.强迫换流(1)直接耦合式强迫换流由换流电路内电容直接提供换流电压给晶闸管加上反向电压而使其关断的换流电压换流CL+VDSCVT负载+LSVT负载VDb)a)晶闸管在LC振荡第一个半周期内关断晶闸管在LC振荡第二个半周期内关断电流换流先使晶闸管电流减为零，然后通过反并联二极管使其加反向电压的换流(2)电感耦合式强迫换流总结4种换流方式的特点：器件换流只

7、适用于全控型器件强迫换流电网换流主要是针对晶闸管而言的。负载换流因为器件或变流器自身的原因而实现换流,属于自换流不是依靠变流器自身原因，而是借助于外部手段（电网电压或负载电压）来实现换流的它们属于外部换流电流型逆变电路（电流源型逆变电路）电压型逆变电路（电压源型逆变电路）直流侧是电压源直流侧是电流源4.2电压型逆变电路RLCEdLdVT1VT2VT3VT4uoioid电压型逆变电路的主要特点：1.直流侧为电压源，或并联有大电容，相当于恒压源。内阻抗近为0。2.交流侧输出电压波形为矩形波，并且与负载阻抗角无关。而电

8、流波形和相位因负载不同而不同。3.阻感负载时需要提供无功功率，直流侧电容起缓冲无功能量的作用。为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道，各桥臂都并联有反馈（续流）二极管。+-RLa)UdiouoV1V2VD1VD2Ud2Ud2（1）电路图半桥逆变电路有两个桥臂，每个桥臂有一个可控器件和一个反并联二极管组成。在直流侧接有两个相互串联的足够大的电容，两个电容的联结点是直流电