文档介绍：项目六无源逆变电路换流方式 1电压型逆变电路 2电流型逆变电路 3多重逆变电路和多电平逆变电路 4 项目导读生产实践中常要求把工频交流电能或直流电能变换成频率和电压都可调节的交流电能供给负载,这就需要采用无源逆变电路。在电力电子电路中,除指明为有源逆变电路外,均为无源逆变电路。项目目标掌握电压和电流型逆变电路目标掌握逆变电路的工作原理图 6-1 逆变电路及其波形举例◆当开关 S 1、S 4闭合, S 2、S 3断开时,负载电压 u o为正;当开关 S 1、S 4断开, S 2、S 3闭合时, u o为负,这样就把直流电变成了交流电。◆改变两组开关的切换频率,即可改变输出交流电的频率。◆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。 无源逆变基本工作原理 换流方式分类■换流◆电流从一个支路向另一个支路转移的过程,也称为换相。◆研究换流方式主要是研究如何使器件关断。■换流方式分为以下几种◆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。ωt ωt ωtωt OOOO i it 1b) ou oi oi ou VTi VT 1i VT 4i VT 2i VT 3u VT 1u VT 4图 6-2 负载换流电路及其工作波形◆负载换流( mutation ) ?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,如电容性负载和同步电动机。?图 6-2a 是基本的负载换流逆变电路,整个负载工作在接近并联谐振状态而略呈容性,直流侧串大电感,工作过程可认为 i d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 u o接近正弦波。√注意触发 VT 2、 VT 3的时刻 t 1必须在 u o过零前并留有足够的裕量,才能使换流顺利完成。 换流方式分类◆强迫换流( mutation ) ?设置附加的换流电路,给欲关断的晶闸管强迫施加反压或反电流的换流方式称为强迫换流。?通常利用附加电容上所储存的能量来实现,因此也称为电容换流。?分类√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。√电感耦合式强迫换流:通过换流电路内的电容和电感的耦合来提供换流电压或换流电流。?直接耦合式强迫换流√如图 6-3 ,当晶闸管 VT 处于通态时, 预先给电容充电。当 S合上,就可使 VT 被施加反压而关断。√也叫电压换流。图 6-3 直接耦合式强迫换流原理图 换流方式分类?电感耦合式强迫换流√图 6-4a 中晶闸管在 LC 振荡第一个半周期内关断,图 6-4b 中晶闸管在 LC 振荡第二个半周期内关断,注意两图中电容所充的电压极性不同。√在这两种情况下,晶闸管都是在正向电流减至零且二极管开始流过电流时关断,二极管上的管压降就是加在晶闸管上的反向电压。√也叫电流换流。图 6-4 电感耦合式强迫换流原理图■换流方式总结◆器件换流只适用于全控型器件,其余两种方式主要是针对晶闸管而言的。◆器件换流和强迫换流属于自换流,负载换流属于外部换流。 换流方式分类三相电压型逆变电路单相电压型逆变电路电压型逆变电路 电压型逆变电路 电压型逆变电路 1 直流侧为电压源或并联大电容, 直流侧电压基本无脉动。 2 由于直流电压源的钳位作用,输出电压为矩形波,输出电流因负载阻抗不同而不同。 3 阻感负载时需提供无功功率,为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道,逆变桥各臂并联反馈二极管。电压型逆变电路的特点