文档介绍：电力电子技术第17讲 4 直流-交流变换器(1) 哈尔滨工业大学远程教育文件: 电力电子技术 电力电子技术直流-交流变换器(1) 哈尔滨工业大学远程教育 4 直流—交流变换器?逆变的概念逆变——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。?主要应用?交流电机调速用变频器、不间断电源、感应加热电源等电力电子装置的核心部分都是逆变电路。?本章主要内容: ?逆变电路的结构和工作原理(单相桥式、三相桥式逆变电路) ?逆变电路的控制原理及实现方法(PWM控制输出电压大小和波形) ?高压、大容量逆变器的复合结构本章讲述无源逆变直流-交流功率变换称为逆变。哈尔滨工业大学远程教育文件: 电力电子技术 电力电子技术直流-交流变换器(1) 哈尔滨工业大学远程教育 逆变电路概述以单相桥式逆变电路为例说明最基本的工作原理 1. 逆变电路的基本工作原理逆变电路及其波形举例负载 a) b) t S 1 S 2 S 3 S 4 i o u o U d u o i o t 1 t 2 S 1 ~S 4 是桥式电路的4个臂,由电力电子器件及辅助电路组成。哈尔滨工业大学远程教育文件: 电力电子技术 电力电子技术直流-交流变换器(1) 哈尔滨工业大学远程教育 S 1 、 S 4 闭合, S 2 、 S 3 断开时,负载电压 u o 为正。 S 1 、 S 4 断开, S 2 、 S 3 闭合时,负载电压 u o 为负。直流电交流电哈尔滨工业大学远程教育文件: 电力电子技术 电力电子技术直流-交流变换器(1) 哈尔滨工业大学远程教育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。逆变电路及其波形举例电阻负载时,负载电流 i o 和 u o 的波形相同,相位也相同。阻感负载时, i o 相位滞后于 u o , 波形也不同。哈尔滨工业大学远程教育文件: 电力电子技术 电力电子技术直流-交流变换器(1) 哈尔滨工业大学远程教育 o v X-Axis 1 v D 0 π t ω t X-Axis 1 v o v 0 π t ω C T on T on Tωθ= (b) 方波(c) 宽度 方波 t ω T/2 T (d) PWM输出电压波形 0 2 T t o v 2 T π 2 t o v o v o 180 o 180 < θ D V D V D V v o 逆变电路输出电压波形的控制方式方波型:输出电压为方波(b)PWM型:输出电压为宽度变化的脉冲(d) 方波型控制方式较简单, 本章将首先学****方波型逆变电路,然后是PWM型逆变电路。哈尔滨工业大学远程教育文件: 电力电子技术 电力电子技术直流-交流变换器(1) 哈尔滨工业大学远程教育 2. 逆变电路的分类逆变电路的分类 1 ——根据直流侧电源性质的不同电压型逆变电路——又称为电压源型逆变电路 Voltage Source Type Inverter-VSTI 直流侧是电压源( 并联电容) 电流型逆变电路——又称为电流源型逆变电路 Current Source Type Inverter-VSTI 直流侧是电流源(串连电感) 电压型全桥逆变电路电流型三相桥式逆变电路哈尔滨工业大学远程教育文件: 电力电子技术 电力电子技术直流-交流变换器(1) 哈尔滨工业大学远程教育逆变电路的分类 2 ——根据电路的结构电压型单相半桥逆变电路电压型全桥逆变电路带中心抽头变压器的逆变电路三相电压型桥式逆变电路哈尔滨工业大学远程教育文件: 电力电子技术 电力电子技术直流-交流变换器(1) 哈尔滨工业大学远程教育 3. 换流方式换流——电流从一个支路向另一个支路转移的过程,也称为换流。开通:适当的门极驱动信号就可使器件开通。关断: 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。一般在晶闸管电流过零后施加一定时间反压,才能关断。研究换流方式主要是研究如何使器件关断。本章换流及换流方式问题最为全面集中,因此安排在本章集中讲述。哈尔滨工业大学远程教育文件: 电力电子技术 电力电子技术直流-交流变换器(1) 哈尔滨工业大学远程教育?换流方式: 1) 器件换流(mutation) ?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(mutation ) ?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(mutat