广东工业大学：《电力电子技术》课程教学资源（PPT课件讲稿）第5章 逆变电路变换

(gp 3感电路⑨@乎换》 5。换流方式 5.2电型变电路 53电流到逆变电路 5.4多重变电路和多电平逆变电路 本章小结 Power electronics

1 第5章 逆变电路(DC/AC变换） 5.1 换流方式 5.2 电压型逆变电路 5.3 电流型逆变电路 5.4 多重逆变电路和多电平逆变电路 本章小结

(gp 38跑电路⑨M@乎换》 >逆变把直流电变成交流电 源逆变 交流侧接有电源 >无源逆变 交流侧直接和负载连接 逆变电路 般指无源逆变电路 Power electronics

2 逆变 把直流电变成交流电 源逆变 交流侧接有电源 逆变电路 无源逆变 交流侧直接和负载连接 一般指无源逆变电路 第5章 逆变电路(DC/AC变换）

(gp 壽逆变电路应用广泛,在各种直流电源电池向交流负 载供电时,就需要逆变电路。 壽交流电机调速用变频器、不间断电源、感应加热电 源等电力电子装置其电路的核心部分都是逆变电路。 换流 变流电路在工作过程中不断发生电流从一 个支路向另一个支路的转移。 Power electronics 3

3 逆变电路应用广泛，在各种直流电源电池向交流负 载供电时，就需要逆变电路。 交流电机调速用变频器、不间断电源、感应加热电 源等电力电子装置其电路的核心部分都是逆变电路。 换流 变流电路在工作过程中不断发生电流从一 个支路向另一个支路的转移

(gp 3感电路⑨@乎换》 5。换流方式 5.2电型变电路 53电流到逆变电路 5.4多重变电路和多电平逆变电路 本章小结 Power electronics

4 第5章 逆变电路(DC/AC变换） 5.1 换流方式 5.2 电压型逆变电路 5.3 电流型逆变电路 5.4 多重逆变电路和多电平逆变电路 本章小结

(gp 5。。变电路的基布工作原理 5。1.2换流方式分类 Power electronics

5 5.1 换流方式 5.1.1 逆变电路的基本工作原理 5.1.2 换流方式分类

目电岛的墨作原理 ◆唢鞒鼋灺嘟舶命德的 S h 负 波弗鸨孄潮路盥 s式s步的剩西单持角 闭 a 舒开射 压为正 餐舟套图手超而 势或存的能 流史源反债,透渐减小,到 电变成了交 流电,改变 高并美粉换频单平,年改次 b 羲衝樊壳咆的频率 图5-1逆变电路及其波形举例 Power electronics 6

6 5.1.1 逆变电路的基本工作原理 负载 a) S1 S2 S3 S4 i o uo Ud b) t uo io t1 t2 图5-1 逆变电路及其波形举例 ◆S1~S4是桥式电路的4个臂， 由电力电子器件及辅助电路组 成。 ◆当开关S1、S4闭合，S2、S3 断开时，负载电压uo为正； ◆当S1、S4断开，S2、S3闭合 时，uo为负。 ◆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。 ◆ 当负载为电阻时，io和uo的 波形相同，相位也相同 ◆ 当负载为阻感时，io相位滞 后于uo，波形也不同 ◆ 设t1时刻前S1、S4导通，uo 和io均为正 ◆ t1时刻断开S1、S4，合上 S2、S3，uo极性立刻变负，但 io不能立刻改变而维持原方向 ◆ io从直流电源负极流出， 经S2、负载和S3流回正极， 负载电感中储存的能量向直 流电源反馈，io逐渐减小，到 t2时刻降为零，之后io才反向 并逐渐增大

(gp 5。。变电路的基布工作原理 5。1.2换流方式分类 Power electronics

7 5.1 换流方式 5.1.1 逆变电路的基本工作原理 5.1.2 换流方式分类

(gp 68痪脆分类 换流 换相 开通时无论支路是有全控型还是半控型电力电子器 件组成,只要有适当的门极驱动信号,就可 使其开通。 全控型器件可通过门极得控制使其关断, 关断时」半控型件晶闸管,必须利用外部条件或采取 其它措施才能使其关新。一般在晶闸管电流过 零后施加一定射间反向电压,才能关断。 Power electronics

8 5.1.2 换流方式分类 换流 全控型器件可通过门极得控制使其关断， 半控型器件晶闸管，必须利用外部条件或采取 其它措施才能使其关断。一般在晶闸管电流过 零后施加一定时间反向电压，才能关断。 开通时 关断时 无论支路是有全控型还是半控型电力电子器 件组成，只要有适当的门极驱动信号，就可 使其开通。 换相

(g1.器件换流 利用全控型器件的自关断能力进行换流 ②.电网換旒—由电网提供换流电压 可控整流电路 °三相交流调压电路 电网换流 采用相控方式的交交变频电路 只要把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,也不 需要为换流附加任何元件。 但不适用于没有交流电网的无源逆寶电路 Power electronics

9 1. 器件换流 利用全控型器件的自关断能力进行换流 2. 电网换流 •可控整流电路 •三相交流调压电路 电网换流 •采用相控方式的交交变频电路 ➢只要把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，也不 需要为换流附加任何元件。 ➢但不适用于没有交流电网的无源逆变电路 由电网提供换流电压

(g)3.负载换流 由负载提供换流电压 负载电流相位超前于负载电压的场合 负载为电容性负载肘 实现负载换流 负载为同步电动机时 4个桥臂均由晶闸管组成 VI 负载是电阻电感串联后再 E 和电容并联,工作在接近并 R L 联谐振状态而略呈容性 VI VI 直流侧串入大电感L,工 一作过程中可认为i基本没有 脉动 图5-2)负载换流电路 Power electronics 10

10 3. 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 实现负载换流 负载为同步电动机时 由负载提供换流电压 图5-2 a) 负载换流电路 R L C E d Ld VT1 VT2 VT3 VT u 4 o i o i d a) •4个桥臂均由晶闸管组成 •负载是电阻电感串联后再 和电容并联，工作在接近并 联谐振状态而略呈容性。 •直流侧串入大电感Ld，工 作过程中可认为 id基本没有 脉动