最新DCAC变换电路无源部分教学讲义ppt课件.ppt

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1、DCAC变换电路无源部分本节主要内容变频电路基本概念无源逆变器的基本工作原理及应用脉宽调制（PWM）基本原理2一变频电路的基本概念变频：一种频率的交流电另外一种频率的交流电从变频过程可分为：交流－交流变频也称为直接变频交－直－交变频直流到交流的过程称为逆变，是间接变频的核心环节。交—直—交电压型PWM变频电路35.3.1逆变电路的基本工作原理逆变电路最基本的工作原理——改变两组开关切换频率，可改变输出交流电频率。图5-6逆变电路及其波形举例b)tuoiot1t2电阻负载时，负载电流io和uo的波形相同，相位也相同。阻感负载时，io相位滞后于uo，波形也不同。负载a)S1S2S3S4iouo

2、Ud7涉及的问题－－电感性负载感性负载时，电流不能发生突变，否则会感应出大的瞬时电压，损坏开关器件晶闸管两端反并联一续流二极管当VT1、VT4换流关断，VT2、VT3触发导通时，负载电流由于电感的作用，依然保持原来的方向，由A向B，通过续流二极管VD3、VD2续流。能量返送电源。直到负载电流下降到0时，VT2、VT3才能够被触发导通。此时，从电源提供给负载反向电流。动画演示8涉及的问题－－换流换流—电流从一个支路向另一个支路转移的过程，也称换相，换流实质就是电流在不同桥臂之间的转移。当电路中的开关器件采用晶闸管时，需要解决晶闸管的关断问题。开通：承受正压时，适当的门极驱动信号就可使其开通关断

3、：全控型器件可通过门极关断半控型器件晶闸管，必须利用外部条件才能关断一般在晶闸管两端施加一定时间反压，使电流过零后关断95.3.2换流方式分类1)器件换流（DeviceCommutation）利用全控型器件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的换流方式是器件换流。2)电网换流（LineCommutation）电网提供换流电压的换流方式。将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，但不适用于没有交流电网的无源逆变电路。3)负载换流（LoadCommutation）4)强迫换流（ForcedCommutat

4、ion）10换流方式逆变电路的换流方式全控器件组成的逆变电路：器件换流晶闸管无源逆变电路常用的换流方式有以下两种：1）负载换流（LoadCommutation）由负载提供换流电压称为负载换流；这种换流，主电路不需要附加换流环节，也称为自然换流。2）强迫换流（ForcedCommutation）附加换流电路，在换流时产生一个反向电压关断晶闸管。也称为脉冲换流，如图所示，利用电容电压使导通的晶闸管承受反压而关断。115.3.2换流方式分类--负载换流图5-7负载换流电路及其工作波形由负载提供换流电压的换流方式。负载电流的相位超前于负载电压的场合，都可实现负载换流。如图是基本的负载换流电路，4个桥

5、臂均由晶闸管组成。整个负载工作在接近并联谐振状态而略呈容性。直流侧串电感，工作过程可认为id基本没有脉动。负载对基波的阻抗大而对谐波的阻抗小。所以uo接近正弦波。注意触发VT2、VT3的时刻t1必须在uo过零前并留有足够的裕量，才能使换流顺利完成。?t?t?t?tOOOOiit1b)a)uouoioiouVTiVT1iVT4iVT2iVT3uVT1uVT412器件换流——适用于全控型器件其余三种方式——针对晶闸管器件换流和强迫换流——属于自换流电网换流和负载换流——外部换流当电流不是从一个支路向另一个支路转移，而是在支路内部终止流通而变为零，则称为熄灭换流方式小结13逆变电路的应用－－中频感

6、应加热装置感应加热的基本原理法拉第电磁感应定律：当电路围绕的区域内存在交变的磁场时，电路两端就会感应出电动势，如果闭合就会产生感应电流。电流的热效应可用来加热。在第一个线圈中突然接通直流电流（即将图中开关S突然合上）或突然切断电流（即将图中开关S突然打开），此时在第二个线圈所接的电流表中可以看出有某一方向或反方向的摆动。这种现象称为电磁感应现象，第二个线圈中的电流称为感应电流，第一个线圈称为感应线圈。通断频率越高，则感生电流将会越大。感应电源通常需要输出高频大电流。14图铜具焊接1—感应线圈2—零件1212图熔炼炉1—感应线圈2—金属溶液15高频电源利用高频电源来加热通常有两种方法：①感应加

7、热：利用高频电流②电介质加热：利用高频电压（比如微波炉加热等）当高频电压加在两极板层上，就会在两极之间产生交变的电场。需要加热的介质处于交变的电场中，介质中的极分子或者离子就会随着电场做同频的旋转或振动，从而产生热量，达到加热效果。165.4电压型和电流型逆变器1）逆变电路的分类——根据直流侧电源性质的不同，或根据最靠近逆变桥的直流滤波方式不同电压(源)型逆变电路VoltageSourceTypeInvert