《电力电子应用技术》课程电子教案（PPT教学课件）第五章 逆变电路 5.1 有源逆变电路的工作原理

第五章逆变电路 教学目标 (1)熟练掌握有源逆变电路的基本原理及分析方法。 (2)掌握无源逆变电路的基本原理、换相过程、控制要求及分析方法。 (3)掌握PWM控制电路的基本原理及控制方式。 教学重点:逆变电路的工作过程分析 教学难点:有源逆变电路和无源逆变电路的基本原理。 名词解释 变流器:把一套既能作整流又可作逆变的晶闸管装置称为变流装置。 有源逆变:变流器的交流侧接在交流电网上,把直流电逆变为同频率的交流 电反送到交流电网的过程称为有源逆变 有源逆变电路常用于直流可逆调速系统、交流绕线转子异步电动机串级调速 以及高压直流输电等方面。 无源逆变:变流器的交流侧直接接到负载上,把直流电逆变为某一频率或可 调频率的交流电供给负载的过程称为无源逆变。 无源逆变电路常用于交流变频调速、应急灯等方面

第五章 逆变电路 教学目标 ⑴熟练掌握有源逆变电路的基本原理及分析方法。 ⑵掌握无源逆变电路的基本原理、换相过程、控制要求及分析方法。 ⑶掌握PWM控制电路的基本原理及控制方式。 教学重点：逆变电路的工作过程分析 教学难点：有源逆变电路和无源逆变电路的基本原理。 名词解释 变流器：把一套既能作整流又可作逆变的晶闸管装置称为变流装置。 有源逆变：变流器的交流侧接在交流电网上，把直流电逆变为同频率的交流 电反送到交流电网的过程称为有源逆变。 有源逆变电路常用于直流可逆调速系统、交流绕线转子异步电动机串级调速 以及高压直流输电等方面。 无源逆变：变流器的交流侧直接接到负载上，把直流电逆变为某一频率或可 调频率的交流电供给负载的过程称为无源逆变。 无源逆变电路常用于交流变频调速、应急灯等方面

5.1有源逆变电路的工作原理 5L1逆变过程的能量关系 直流发电机一电动机系统的能量转换关系 1、电动机M运行,发电机向电动机供电, EGEM电流L从G流向M,电流L=(E。EM)/E2。发电机输出的电功率 为PG=E电动机吸收的电功率为PM=EMJ 电能由发电机流向电动机,转变为电动机轴上的机械能输出。 2、电动机运行在发电制动状态 E1>EG,电流由电动机流向发电机。电动机输出电功率而发电机吸收电功 率 电动机轴上的机械能转变为电能由电动机流向发电机。 3、非正常工作状态 在发电机处于发电制动状态时,改变电动机的励磁电流方向,使En与E 致。在回路中的两个电动势为串联状态,共同向电阻R供电(发电机和 电动机都输出功率)。由于Rx般都很小,会产生很大的短路电流

5.1 有源逆变电路的工作原理 5.1.1 逆变过程的能量关系 一、直流发电机—电动机系统的能量转换关系 1、电动机M运行，发电机向电动机供电， EG＞EM，电流Id从G流向M，电流Id =（EG—EM）/EΣ。发电机输出的电功率 为PG = EG Id。电动机吸收的电功率为PM = EMId。 电能由发电机流向电动机，转变为电动机轴上的机械能输出。 2、 电动机运行在发电制动状态 EM＞EG ，电流由电动机流向发电机。电动机输出电功率而发电机吸收电功 率。 电动机轴上的机械能转变为电能由电动机流向发电机。 3、 非正常工作状态 在发电机处于发电制动状态时，改变电动机的励磁电流方向，使EM与EG一 致。在回路中的两个电动势为串联状态，共同向电阻RΣ供电（发电机和 电动机都输出功率）。由于RΣ一般都很小，会产生很大的短路电流

需要注意的问题 两个电动势之间: ①同极性相接时,电流总是从高电动势流向低电动势。电流 的大小:I=(E1E2)/Rx; ②反极性相接时,I=(E+E2)/R2;因R很小,I会很大。 2、电流从电源正极流出,则该电源输出功率; 电流从电源正极流入,则该电源吸收功率 随着电动势或电流方向的改变,电功率的流向也改变

一、需要注意的问题： 1、两个电动势之间： ① 同极性相接时，电流总是从高电动势流向低电动势。电流 的大小：I =（E1—E2）/RΣ； ② 反极性相接时，I =（E1+E2）/RΣ；因RΣ很小，I会很大。 2、 电流从电源正极流出，则该电源输出功率； 电流从电源正极流入，则该电源吸收功率。 随着电动势或电流方向的改变，电功率的流向也改变

512有源逆变的工作原理 1、逆变产生的条件 用两组单相桥式电路反并联向一台直流电动机供 电(见图所示) 先把开关投向Ⅰ,由Ⅰ组晶闸管在控制角α90

5.1.2 有源逆变的工作原理 1、 逆变产生的条件 用两组单相桥式电路反并联向一台直流电动机供 电（见图所示） 先把开关投向Ⅰ，由Ⅰ组晶闸管在控制角α＜90° 向电动机供电，电路输出电压为ud1，极性为上正 下负。电动机作电动运行，流过电枢的电流为i 1。 Ⅱ组晶闸管在控制角α＞90°