文本描述
第4章: 无源逆变电路
4.1 逆变器的性能指标与分类 4.2 逆变电路的工作原理 4.3 电压型逆变电路 4.4 电流型逆变电路 4.5负载换流式逆变电路
4.1逆变器的性能指标与分类
1)定义:将逆变电路的交流侧接到交流电网上,把直流电逆变成同频率的交流电反送到电网去。2)应用:直流电机的可逆调速、绕线型异步电机的串级调速、高压直流输电和太阳能发电等方面。
1)定义:逆变器的交流侧不与电网联接,而是直接接到负载,即将直流电逆变成某一频率或可变频率的交流电供给负载2)应用:它在交流电机变频调速、感应加热、不停电电源等方面应用十分广泛,是构成电力电子技术的重要内容。
1、有源逆变:
2、无源逆变:
4.1.1逆变器的性能指标
(1)谐波系数HF:谐波分量有效值同基波分量有致值之比。
(2)总谐波系数:总谐波系数表征了一个实际波形同其基波的接近程度。
(5)电磁干扰(EMI)和电磁兼容性(EMC)
(3)逆变效率(4)单位重量的输出功率:衡量逆变器输出率密度的指标。
4.1.2 逆变电路的分类
① 电压型:输人端并接有大电容,输入直流电源为恒压源,逆变器将直流电压变换成交流电压。 ② 电流型:输入端串接有大电感,输入直流电源为恒流源,逆变器将输入的直流电流变换为交流电流输出。
(1)、根据输入直流电源特点分类
①半桥式逆变电路; ②全桥式逆变电路; ③推换式逆变电路; ④ 其他形式:如单管晶体管逆变电路。
(2)、根据电路的结构特点分类
4.1.2逆变电路的分类
(3)、根据换流方式分类
(4)、根据负载特点分类
① 非谐振式逆变电路② 谐振式逆变电路
① 负载换流型逆变电路;② 脉冲换流型逆变电路; ③ 自换流型逆变电路。
4.1.3 逆变电路用途
1、可以做成变频变压电源(VVVF),主要用于交流电动机调速。
2、可以做成恒频恒压电源(CVCF),其典型代表为不间断电源(UPS)、航空机载电源、机车照明,通信等辅助电源也要用CVCF电源。
3、可以做成感应加热电源,例如中频电源,高频电源等。
逆变器的用途十分广泛:
4.2 逆变电路的工作原理
开关T1、T4闭合,T2、T3断开:u0=Ud;开关T1、T4断开,T2、T3闭合:u0=-Ud ;当以频率fS交替切换开关T1、T4和T2、T3时,则在电阻R上获得如图4.2.4(b)所示的交变电压波形,其周期Ts=1/fS,这样,就将直流电压E变成了交流电压uo。uo含有各次谐波,如果想得到正弦波电压,则可通过滤波器滤波获得。
图4.2.1 单相桥式逆变电路工作原理
1、主要功能:
图4.2.1(a)中主电路开关T1~T4,它实际是各种半导体开关器件的一种理想模型。逆变电路中常用的开关器件有快速晶闸管、可关断晶闸管(GTO)、功率晶体管(GTR)、功率场效应晶体管(MOSFET)、绝缘栅晶体管(IGBT)。
将直流电逆变成某一频率或可变频率的交流电供给负载。
2、工作原理: