欢迎光临上海国际ag旗舰厅电子科技有限公司
-->
返回列表
您当前的位置:国际ag旗舰厅 > 新闻动态 > 公司新闻 >

第5章无源逆变

时间:2019-12-05 21:16 来源:国际ag旗舰厅 点击:

  第5章无源逆变_其它_职业教育_教育专区。第5章无源逆变,无源逆变电路,无源逆变,逆变器电路图大全,傻瓜逆变器电路图,简易逆变器制作电路图,逆变电路板,什么是无源逆变,场效应管逆变器电路图,逆变器原理图 讲解

  ? 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。 无源逆变主要应用 –各种直流电源,如蓄电池、干电池、太阳能电池等。 –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。 本章讲述无源逆变 在整流和有源逆变电路中,工作状态的晶闸管处于交 流电压作用下,其关断是靠所承受的电压自动地降到零或 靠别的晶闸管导通而引入电网的负电压来完成的。而在无 源逆变电路中,晶闸管处于直流电压作用下,若不采取措 施是无法关断的。所以说,整流与有源逆变电路的主要矛 盾是触发导通,而无源逆变电路的主要矛盾则是实现关断。 ? 逆变电路根据不同的分类方法主要有如下几种: (1)根据逆变器所用电力电子器件和换流方式不同,可 分为:器件换流,电网换流,负载换流和强迫换流四种。 器件换流只适用于全控型器件,即有自关断能力的器件。 如IGBT、电力MOSFET、GTR等。其余三种方式主要是针对 晶闸管而言的。 (2)根据逆变器的主电路结构的不同可分为半桥逆变器, 全桥逆变器,二电平、三电平、多电平逆变器。 (3)根据逆变器直流侧电源的性质不同分为电压型和电 流型两大类。为了使直流电源的电压恒定,采用大电容作 为储能和滤波元件的逆变器,称为电压型逆变器 (Voltage Source Inverter, VSI);为了使直流电源的 电流恒定,采用大电感作为储能和滤波元件的逆变器,称 为电流型逆变器(Current Source Inverter, CSI)。 单相桥式整流 如何实现逆变? 整流 u2正半周, VT1和VT4通 u2负半周, VT2和VT3通 如何实现逆变? 逆变电路的基本工作原理 以单相桥式逆变电路为例说明最基本的工作原 理 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。 uo Ud S1 S i o 负载 3 i o t 1 t 2 b) S2 a) uo S 4 t 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。 直流电 交流电 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。 电阻负载时,负载电流 i o 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。 a) uo io t1 t2 t b) 逆变电路及其波形举例 5.2 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。 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。 1) 器件换流(Device Commutation) – 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。 ? u u u u A A ? VT 1 2) 电网换流(Line Commutation) 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。 ? ? B ? ? VT 2 R C VT 3 u B u 2 C VT 通 1 VT 通 VT 3 通 3)负载换流(Load Commutation) ? 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。 负载电流相位超前于负载电压的场合 负载为电容性负载时 负载为同步电动机时 实现负载换流 ? ? ? ? 如图是基本的负载换流电路,4个桥臂均由晶闸管组成。 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。 负载两端电压经电容滤去高次谐波后,uo接近正弦波。 图5-3 负载换流电路 ? 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 ? t1时刻触发VT2、VT3使其开 通,uo通过VT2、VT3本别加到 ≥ VT4、VT1上使其承受反向电压 而关断,电流从VT1、VT4换到 VT3、VT2 ? 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 电流超前电压一个角度γ,且 uo io O uo io i O i uVT O O wt iVT iVT 1 4 iVT 2 iVT 3 wt t1 uVT uVT wt wt 1 4 ? ? t g (w为逆变器工作角频率) w 4)强迫换流(Forced Commutation) 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 由换流电路内电容 直接提供换流电压 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 电感耦合式 强迫换流 直接耦合式强迫换流 VT1导通,C充电左(—)右(+),为换流做准备; VT2导通,C上电压反向加至VT1,换流,C反向充电。 也叫电压换流。 电感耦合式强迫换流 先使晶闸管电流减为零, 然后通过反并联二极管使其 加上反向电压。 也叫电流换流。 图5-4 电感耦合式 强迫换流原理图 电感耦合式强迫换流 通过换流电路内电容和电感的耦合提供换流电压或换流电流 S VD VT S + C VD VT + C ?图 5-4a 中晶闸管在 LC 振荡第 一个半周期内关断 L L ?图 5-4b 中晶闸管在 LC 振荡第 二个半周期内关断 ?图a中,接通S后,LC振荡电流 将反向流过VT,与VT的负载电 流相减,直到VT的合成正向电流 减至零后,再流过二极管VD。 负载 a) b) 负载 电感耦合式强迫换流原理图 ?图b中,接通S后,LC振荡电流先正向流过VT并和VT中原有的负载电流 叠加,经过半个振荡周期 振荡电流反向流过VT,直到VT的合成正向电流减至零后,再流 过二极管VD。 ? ? LC 换流方式总结: 电压换流 给晶闸管加上反向电压而使其关断的换流 电流换流 先使晶闸管电流减为。


上一篇:2019年中邦光伏逆变器企业20强排行榜
下一篇:禁渔期电鱼勉县四男人被公诉