第三章无源逆变电路

1、第第3章章 无源逆变电路无源逆变电路电力电子技术电力电子技术第第3章章 无源逆变电路无源逆变电路1 1）定义：）定义：如果将逆变电路的交流侧接到交流电网上，把直如果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。流电逆变成同频率的交流电反送到电网去。2 2）应用：）应用：它用于直流电机的可逆调速、绕线型异步电机的它用于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。串级调速、高压直流输电和太阳能发电等方面。1 1）定义：）定义：逆变器的交流侧不与电网联接，而是直接接到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

2、或可变频率的交流电供负载，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。给负载。2 2）应用：）应用：它在交流电机变频调速、感应加热、不停电电源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。等方面应用十分广泛，是构成电力电子技术的重要内容。 1 1、有源逆变、有源逆变: :2 2、无源逆变：、无源逆变：第第3章章 无源逆变电路无源逆变电路 n 3.1 逆变器的分类与性能指标逆变器的分类与性能指标n 3.2 逆变电路的工作原理逆变电路的工作原理 n 3.3 电压型逆变电路电压型逆变电路n 3.4 电流型逆变电路电流型逆变电路n 3.5 多重逆变

3、电路和多电平逆变电路多重逆变电路和多电平逆变电路n 3.6 逆变器的逆变器的SPWMSPWM控制技术控制技术n 3.7 负载换流式逆变电路负载换流式逆变电路 逆变电路的分类逆变电路的分类 电压型：电压型：电压型逆变器的输人端并接有大电容，输入电压型逆变器的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。直流电源为恒压源，逆变器将直流电压变换成交流电压。 电流型：电流型：电流型逆变器的输入端串接有大电感，输入电流型逆变器的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。流电流输出。3.1

4、.1（1 1）、根据输入直流电源特点分类）、根据输入直流电源特点分类 半桥式逆变电路；半桥式逆变电路； 全桥式逆变电路；全桥式逆变电路； 推换式逆变电路；推换式逆变电路； 其他形式：如单管晶体管逆变电路。其他形式：如单管晶体管逆变电路。（2 2）、根据电路的结构特点分类）、根据电路的结构特点分类 负载换流型逆变电路；负载换流型逆变电路； 脉冲换流型逆变电路；脉冲换流型逆变电路； 自换流型逆变电路。自换流型逆变电路。逆变电路的分类逆变电路的分类3.1.1（3 3）、根据换流方式分类）、根据换流方式分类（4 4）、根据负载特点分类）、根据负载特点分类非谐振式逆变电路非谐振式逆变电路谐振式逆变电路谐

5、振式逆变电路逆变电路的分类逆变电路的分类 1 1、可以做成变频变压电源（、可以做成变频变压电源（VVVFVVVF），主要用于交流），主要用于交流电动机调速。电动机调速。3.1.1 2 2、可以做成恒频恒压电源（、可以做成恒频恒压电源（CVCFCVCF），其典型代表为），其典型代表为不间断电源（不间断电源（UPSUPS）、航空机载电源、机车照明，通信等）、航空机载电源、机车照明，通信等辅助电源也要用辅助电源也要用CVCFCVCF电源。电源。 3 3、可以做成感应加热电源，例如中频电源，高频电、可以做成感应加热电源，例如中频电源，高频电源等。源等。逆变器的用途十分广泛：逆变器的用途十分广泛：逆变器

6、的性能指标逆变器的性能指标（1 1）谐波系数）谐波系数HFHF（Harmonic FactorHarmonic Factor） 谐波系数谐波系数HFHF定义为谐波分量有效值同基波分量有定义为谐波分量有效值同基波分量有致值之比，即致值之比，即 式中式中n=1n=1、2 2、3 3，表示谐波次数，表示谐波次数，n=1n=1时为基波。时为基波。(3.1.1)(3.1.1)1UUHFn （2 2）总谐波系数）总谐波系数THDTHD（Total Harmonic DistrotionTotal Harmonic Distrotion） 4 . 3,2211nnUUTHD(3.1.2)(3.1.2)（5

7、5）电磁干扰（）电磁干扰（EMIEMI）和电磁兼容性（）和电磁兼容性（EMCEMC）（3 3）逆变效率）逆变效率（4 4）单位重量的输出功率）单位重量的输出功率: :衡量逆变器输出功率密度的指标。衡量逆变器输出功率密度的指标。 总谐波系数表征了一个实际波形同其基波的接近程度。总谐波系数表征了一个实际波形同其基波的接近程度。THDTHD定义为定义为第第3章章 无源逆变电路无源逆变电路 n 3.1 逆变器的分类与性能指标逆变器的分类与性能指标n 3.2 逆变电路的工作原理逆变电路的工作原理 n 3.3 电压型逆变电路电压型逆变电路n 3.4 电流型逆变电路电流型逆变电路n 3.5 多重逆变电路和多

8、电平逆变电路多重逆变电路和多电平逆变电路n 3.6 逆变器的逆变器的SPWMSPWM控制技术控制技术n 3.7 负载换流式逆变电路负载换流式逆变电路 逆变电路的工作原理逆变电路的工作原理nUd为输入直流电压，为输入直流电压，R为逆变器的输出负载。为逆变器的输出负载。n当开关当开关T1、T4闭合，闭合，T2、T3断开时，逆变器断开时，逆变器输出电压输出电压u0=Ud；n当开关当开关T1、T4断开，断开，T2、T3闭合时，输出电闭合时，输出电压压 u0=Ud ;n当以频率当以频率fS交替切换开关交替切换开关T1、T4和和T2、T3时，时，则在电阻则在电阻R上获得如图上获得如图3.2.1(b)所示的

9、交变所示的交变电压波形，其周期电压波形，其周期Ts=1/fS，这样，就将直这样，就将直流电压流电压E变成了交流电压变成了交流电压uo。uo含有各次谐含有各次谐波，如果想得到正弦波电压，则可通过滤波波，如果想得到正弦波电压，则可通过滤波器滤波获得。器滤波获得。图图3.2.1 单相桥式逆变单相桥式逆变 电路工作原理电路工作原理 3.21、主要功能、主要功能: 图图3.2.1(a)中主电路开关中主电路开关T1T4，它实际是各种半导体开关器件的一种理想模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（快速晶闸管、可关断晶闸管（

10、GTO）、）、功率功率晶体管（晶体管（GTR）、）、功率场效应晶体管（功率场效应晶体管（MOSFET）、）、绝缘栅晶体管（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。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：、工作原理：第第3章章 无源逆变电路无源逆变电路 n 3.1 逆变器的分类与性能指标逆变器的分类与性能指标n 3.2 逆变电路的工作原理逆变电路的工作原理 n 3.3 电压型逆变电路电压型逆变电路n 3.4 电流型逆变电路电流型逆变电路n 3.5 多重逆变电路和多电平逆变电路多重逆变电路和多电平逆变电路n 3.6 逆变器的逆变器的S

11、PWMSPWM控制技术控制技术n 3.7 负载换流式逆变电路负载换流式逆变电路 电压型单相半桥逆变电路电压型单相半桥逆变电路 它由两个导电臂构成，每它由两个导电臂构成，每个导电臂由一个全控器件和一个导电臂由一个全控器件和一个反并联二极管组成。在直流个反并联二极管组成。在直流侧接有两个相互串联的足够大侧接有两个相互串联的足够大的电容的电容C1和和C2，且满足且满足C1=C2。设感性负载连接在设感性负载连接在A、0两点两点间。间。 T1和和T2之间存在死区时间，之间存在死区时间，以避免上、下直通，在死区时以避免上、下直通，在死区时间内两晶闸管均无驱动信号。间内两晶闸管均无驱动信号。图图3.3.1

12、电压型半桥逆变电路电压型半桥逆变电路 及其电压电流波形及其电压电流波形 3.3.1电压型逆变电路电压型逆变电路半桥逆变电路结构及波形：半桥逆变电路结构及波形： 在一个周期内，电力晶体管在一个周期内，电力晶体管T1和和T2的的基极信号各有半周正偏，半周反偏，且基极信号各有半周正偏，半周反偏，且互补。互补。 若负载为纯电阻，在若负载为纯电阻，在0,期间，期间，T1有有驱动信号导通，驱动信号导通，T2截止，则截止，则 u0=Ud。在。在, 2期间，期间， T2有驱动信号导通，有驱动信号导通， T1截截止，则止，则u0=-Ud 。 若负载为纯电感，若负载为纯电感， T2无驱动信号截止，无驱动信号截止，

13、尽管尽管T1有驱动信号，由于感性负载中的电有驱动信号，由于感性负载中的电流流i。不能立即改变方向，于是不能立即改变方向，于是 D1导通续导通续流，流，u0=Ud /2 。 若负载为阻感负载，在若负载为阻感负载，在0, 期间，期间， T2无驱动信号截止，尽管无驱动信号截止，尽管T1有驱动信号，有驱动信号，由于电流由于电流i。为负值，所以为负值，所以T1不导通，不导通， D1导通续流，导通续流， u0=Ud。图图4.3.1 电压型半桥逆变电路及电压型半桥逆变电路及其电压电流波形其电压电流波形 3.3.11 1、电压型、电压型半桥逆变电路工作原理：半桥逆变电路工作原理：电压型单相半桥逆变电路电压型单

14、相半桥逆变电路 输出输出电压有效值电压有效值为为: 由傅里叶分析，输出由傅里叶分析，输出电压瞬电压瞬时值时值为为: 其中，其中， 为输出电压角频率。为输出电压角频率。 当当 n=1时其时其基波分量的有效基波分量的有效值值为为: 3.3.1电压型单相半桥逆变电路电压型单相半桥逆变电路22122/0dTdSOUdtUTUS tnnUundo sin2, 5, 3, 1ddOUUU45. 0221 (3.3.1)(3.3.2)(3.3.3)sf 2 图图3.3.1 电压型半桥逆变电路及电压型半桥逆变电路及其电压电流波形其电压电流波形 电压型单相半桥逆变电路电压型单相半桥逆变电路缺点：缺点：3.3.1

15、1）交流电压幅值仅为）交流电压幅值仅为Ud/2；2）直流侧需分压电容器；）直流侧需分压电容器；3 3）为了使负载电压接近正弦波通常在输出端要）为了使负载电压接近正弦波通常在输出端要接接LC滤波器，输出滤波器滤波器，输出滤波器LC滤除逆变器输出电滤除逆变器输出电压中的高次谐波。压中的高次谐波。 优点：优点： 简单，使用器件少；简单，使用器件少；应用：应用：用于几用于几kW以下的小功率逆变电源；以下的小功率逆变电源；电压型单相全桥逆变电路电压型单相全桥逆变电路 全控型开关器件全控型开关器件T1和和T4构成一对桥臂，构成一对桥臂，T2和和T3构成一对桥臂构成一对桥臂, T1和和T4同时通、断；同时通

16、、断；T2和和T3同时通、断。同时通、断。T1(T)4与与T2(T3)的驱的驱动信号互补，即动信号互补，即T1和和T4有驱动信号时，有驱动信号时，T2和和T3无驱动信号，反无驱动信号，反之亦然，两对桥臂各之亦然，两对桥臂各交替导通交替导通180。图图3.3.2 电压型单相全桥逆变电路电压型单相全桥逆变电路和电压、电流波形图和电压、电流波形图 3.3.21、电路工作过程：、电路工作过程：电压型单相全桥逆变电路电压型单相全桥逆变电路 输出方波电压瞬时值：输出方波电压瞬时值： 输出方波电压有效值：输出方波电压有效值： 基波分量的有效值：基波分量的有效值：图图3.3.2 电压型单相全桥逆变电压型单相全

17、桥逆变 电路和电压、电流波形图电路和电压、电流波形图 3.3.2(3.3.5)ddOUUU9 . 0241 dTdsOUdtUTUs 22/01tnnUundo sin4, 5 , 3, 1 (3.3.4)(3.3.6) 同单相半桥逆变电路相比，在相同负同单相半桥逆变电路相比，在相同负载的情况下，其输出电压和输出电流的幅载的情况下，其输出电压和输出电流的幅值为单相半桥逆变电路的两倍。值为单相半桥逆变电路的两倍。1 1）纯电阻负载时）纯电阻负载时电压型单相全桥逆变电路电压型单相全桥逆变电路 0tTs4，T Ts s2t3T2t3Ts s4 4期间，期间，D1、D4导通起负载电流续导通起负载电流续

18、流作用，在此期间流作用，在此期间T T1 1 T T4 4均不导通。均不导通。图图3.3.2 电压型单相全桥逆变电压型单相全桥逆变 电路和电压、电流波形图电路和电压、电流波形图 3.3.22 2）电感负载时）电感负载时22somodTILdtdiLU dsomULTI4 由由可得负载电流峰值为：可得负载电流峰值为：(4.3.7) 电压型单相全桥逆变电路电压型单相全桥逆变电路 0 t 期间，期间，T1和和T4有驱动信号，有驱动信号，由于电流由于电流i0为负值，为负值，T1和和T4不导通，不导通，D1、D4导通起负载电流续流作用，导通起负载电流续流作用， u0=+Ud。 t期间，期间， i0为正值

19、，为正值，T1和和T4才才导通。导通。 t+期间，期间，T2和和T3有驱动信有驱动信号，由于电流号，由于电流i0为负值，为负值，T2、T3不导通，不导通，D2、D3导通起负载电流续流作用，导通起负载电流续流作用， u0=Ud 。 +t2期间，期间，T2和和T3才导通。才导通。3.3.23 3）阻感负载）阻感负载RLRL时时图图3.3.2 电压型单相全桥逆变电压型单相全桥逆变 电路和电压、电流波形图电路和电压、电流波形图 图图3.3.2(e)所示是所示是RL负载时直流电源输负载时直流电源输入电流的波形。图入电流的波形。图3.3.2(f)所示是所示是RL负载时负载时直流电源输入电流的波形。直流电源

20、输入电流的波形。电压型三相桥式逆变电路电压型三相桥式逆变电路 电压型三相桥式逆变电路电压型三相桥式逆变电路的基本工作方式为的基本工作方式为180180导电型，导电型，即每个桥臂的导电角为即每个桥臂的导电角为180180，同一相上下桥臂交替导电的纵同一相上下桥臂交替导电的纵向换流方式，各相开始导电的向换流方式，各相开始导电的时间依次相差时间依次相差120120。 在一个周期内，在一个周期内，6 6个开关管个开关管触发导通的次序为触发导通的次序为T T1 1TT2 2 T T3 3 TT4 4 T T5 5TT6 6 ，依次相隔依次相隔6060，任一时刻均有三个管子同时导任一时刻均有三个管子同时导

21、通，导通的组合顺序为通，导通的组合顺序为 T T1 1T T2 2T T3 3，T T2 2T T3 3T T4 4，T T3 3T T4 4T T5 5， T T4 4T T5 5T T6 6，T T5 5T T6 6T T1 1，T T6 6T T1 1T T2 2， 每种组合工作每种组合工作6060。图图3.3.3 电压型三相桥式逆变电路电压型三相桥式逆变电路 3.3.31 1、工作过程：、工作过程：电压型三相桥式逆变电路电压型三相桥式逆变电路 将一个工作周期分成将一个工作周期分成6个区域。个区域。 在在00, ug20, ug30，则有则有T1，T2，T3导通，导通， dcadbcab

22、UuUuu0 dcNdbNdaNUuUuUu3231313.3.32 2、各相负载相电压和线电压波形：、各相负载相电压和线电压波形：根据同样的思路可得其余根据同样的思路可得其余5个时域的值个时域的值线线电电压压相相电电压压图图3.3.4 3.3.4 电压型三相桥式逆变电路及其工作波形电压型三相桥式逆变电路及其工作波形式中式中Ud为逆变器输入直流电压。为逆变器输入直流电压。电压型三相桥式逆变电路电压型三相桥式逆变电路3.3.3表表3.3.1三相桥式逆变电路的工作状态表三相桥式逆变电路的工作状态表电压型三相桥式逆变电路电压型三相桥式逆变电路 3.3.3 3 3、负载相电压和线电压幅值分析：、负载相

23、电压和线电压幅值分析：利用博里叶分析，其利用博里叶分析，其相电压的瞬时值相电压的瞬时值为：为： tttttUudBN 13sin13111sin1117sin715sin51sin2 dmBNUU21 相电压基波幅值相电压基波幅值 (3.3.8)(3.3.9)由上式可知，负载相电压中无由上式可知，负载相电压中无3次谐波，只含更高阶奇次谐波，次谐波，只含更高阶奇次谐波，n次谐波次谐波幅值为基波幅值的幅值为基波幅值的1/n。其其线电压的瞬时值线电压的瞬时值为：为： tttttUudBC 13sin13111sin1117sin715sin51sin32线电压基波幅值线电压基波幅值 dmBCUU21

24、(3.3.11)(3.3.10)由上式可知，负载由上式可知，负载线线电压中无电压中无3次谐波，只含更高阶奇次谐波，次谐波，只含更高阶奇次谐波，n次谐波次谐波幅值为基波幅值的幅值为基波幅值的1/n。电压型逆变电路主要有以下特点：电压型逆变电路主要有以下特点： 直流侧接有大电容，相当于电压源，直流电压基本无脉动，直流回路直流侧接有大电容，相当于电压源，直流电压基本无脉动，直流回路呈现低阻抗，呈现低阻抗， 由于直流电压源的钳位作用，交流侧电压波形为矩形波，与负载阻抗由于直流电压源的钳位作用，交流侧电压波形为矩形波，与负载阻抗角无关，而交流侧电流波形和相位因负载阻抗角的不同而异，其波形角无关，而交流侧

25、电流波形和相位因负载阻抗角的不同而异，其波形接近三角波或正弦波。接近三角波或正弦波。 当交流侧为电感性负载时需提供无功功率，直流侧电容起缓冲无功能当交流侧为电感性负载时需提供无功功率，直流侧电容起缓冲无功能量的作用。为了给交流侧向直流侧反馈能量提供通道，各臂都并联了量的作用。为了给交流侧向直流侧反馈能量提供通道，各臂都并联了反馈二极管。反馈二极管。 逆变电路从直流侧向交流侧传送的功率是脉动，因直流电压无脉动，逆变电路从直流侧向交流侧传送的功率是脉动，因直流电压无脉动，故传输功率的脉动是由直流电流的脉动来体现的。故传输功率的脉动是由直流电流的脉动来体现的。 当用于交当用于交-直直-交变频器中且负

26、载为电动机时，如果电动机工作在再生制交变频器中且负载为电动机时，如果电动机工作在再生制动状态，就必须向交流电源反馈能量。因直流侧电压方向不能改变，动状态，就必须向交流电源反馈能量。因直流侧电压方向不能改变，所以只能靠改变直流电流的方向来实现，这就需要给交所以只能靠改变直流电流的方向来实现，这就需要给交-直整流桥再反直整流桥再反并联一套逆变桥。并联一套逆变桥。3.3.4电压型逆变电路的特点电压型逆变电路的特点第第3章章 无源逆变电路无源逆变电路 n 3.1 逆变器的分类与性能指标逆变器的分类与性能指标n 3.2 逆变电路的工作原理逆变电路的工作原理 n 3.3 电压型逆变电路电压型逆变电路n 3

27、.4 电流型逆变电路电流型逆变电路n 3.5 多重逆变电路和多电平逆变电路多重逆变电路和多电平逆变电路n 3.6 逆变器的逆变器的SPWMSPWM控制技术控制技术n 3.7 负载换流式逆变电路负载换流式逆变电路 电流型单相桥式逆变电电流型单相桥式逆变电路路n 当当T1、T4导通，导通，T2、T3关关断时，断时，I0=Id ；反之，反之，I0=-Id 。n 当以频率当以频率f交替切换开关管交替切换开关管T1、T4和和T2、T3时，则在负载时，则在负载上获得如图上获得如图 3.4.1（b）所示的所示的电流波形。电流波形。n 输出电流波形为矩形波，输出电流波形为矩形波，与电路负载性质无关，而输出与电

28、路负载性质无关，而输出电压波形由负载性质决定。电压波形由负载性质决定。n 主电路开关管采用自关断主电路开关管采用自关断器件时，如果其反向不能承受器件时，如果其反向不能承受高电压，则需在各开关器件支高电压，则需在各开关器件支路路串入二极管串入二极管。图图3.4.1 电流型单相桥式逆变电流型单相桥式逆变电路及电流波形电路及电流波形 3.4.11、电路工作过程：、电路工作过程：其中基波幅值其中基波幅值I01m和基波有效值和基波有效值I01分别为分别为 (3.4.1) (3.4.2) (3.4.3) 3.4.1电流型单相桥式逆变电路电流型单相桥式逆变电路)5sin513sin31(sin4 tttIi

29、do ddmIII27. 1401 ddIII9 . 02401 将图将图3.4.1（b）所示的电流波形所示的电流波形i0展开成傅氏级数展开成傅氏级数,有有2、电流波形参数计算：、电流波形参数计算： 图图3.4.1 电流型单相桥式逆变电流型单相桥式逆变电路及电流波形电路及电流波形 电流型三相桥式逆变电路电流型三相桥式逆变电路 导电方式导电方式为为120导通、横向换导通、横向换流方式，任意瞬间只有两个桥臂导通。流方式，任意瞬间只有两个桥臂导通。 导通顺序导通顺序T1T2T3T4T5T6，依次间隔依次间隔60，每个桥臂导通，每个桥臂导通120。这样，每。这样，每个时刻上桥臂组和下桥臂组中都各有个时

30、刻上桥臂组和下桥臂组中都各有一个臂导通。一个臂导通。 输出电流波形输出电流波形与负载性质无关。与负载性质无关。 输出电压波形输出电压波形由负载的性质决由负载的性质决定。定。图图3.4.3 电流型三相桥式逆变电流型三相桥式逆变电路的输出电流波形电路的输出电流波形 (3.4.4) 3.4.21、工作方式、工作方式: 输出电流的基波有效值输出电流的基波有效值I01和直流和直流电流电流Id的关系式为：的关系式为： ddIII78. 0601 图图3.4.2 电流型三相桥式逆变电流型三相桥式逆变电路原理图电路原理图电流型逆变电路主要有以下特点：电流型逆变电路主要有以下特点： 直流侧接大电感，相当于电流源

31、，直流电流基本无脉直流侧接大电感，相当于电流源，直流电流基本无脉动，直流回路呈现高阻抗。动，直流回路呈现高阻抗。 因为各开关器主要起改变直流电流流通路径的作用，因为各开关器主要起改变直流电流流通路径的作用，故交流侧电流为矩形波，与负载性质无关，而交流侧故交流侧电流为矩形波，与负载性质无关，而交流侧电压波形和相位因负载阻抗角的不同而不同。电压波形和相位因负载阻抗角的不同而不同。 直流侧电感起缓冲无功能量的作用，因电流不能反向，直流侧电感起缓冲无功能量的作用，因电流不能反向，故可控器件不必反并联二极管。故可控器件不必反并联二极管。 当用于交当用于交-直直-交变频器且负载为电动机时，若交交变频器且负

32、载为电动机时，若交-直变直变换为相控整流，则可很方便地实现再生制动。换为相控整流，则可很方便地实现再生制动。3.4.3电流型逆变电路的特点电流型逆变电路的特点第第3章章 无源逆变电路无源逆变电路 n 3.1 逆变器的分类与性能指标逆变器的分类与性能指标n 3.2 逆变电路的工作原理逆变电路的工作原理 n 3.3 电压型逆变电路电压型逆变电路n 3.4 电流型逆变电路电流型逆变电路n 3.5 多重逆变电路和多电平逆变电路多重逆变电路和多电平逆变电路n 3.6 逆变器的逆变器的SPWMSPWM控制技术控制技术n 3.7 负载换流式逆变电路负载换流式逆变电路 1、单相电压型二重逆变电路、单相电压型二

33、重逆变电路 单相电压型二重逆变电路由两个单相全桥逆变电路组单相电压型二重逆变电路由两个单相全桥逆变电路组成。多重叠加可以是等幅波形的叠加，也可以是变幅波形成。多重叠加可以是等幅波形的叠加，也可以是变幅波形的叠加。还可以是串联叠加或并联叠加。的叠加。还可以是串联叠加或并联叠加。3.5.1多重逆变电路多重逆变电路图图 3.5.1 二重单相逆变电路原理图和输出电压的波形图二重单相逆变电路原理图和输出电压的波形图图图3.5.2 三相电压型二重逆变电路原理图和输出电压的波形图三相电压型二重逆变电路原理图和输出电压的波形图 三相电压型二重逆变电路由两个三相桥式逆变电路构三相电压型二重逆变电路由两个三相桥式

34、逆变电路构成，输出电压通过变压器成，输出电压通过变压器Tr1和和Tr2的输出电压串联合成，的输出电压串联合成，3.5.1多重逆变电路多重逆变电路2、三相电压型二重逆变电路、三相电压型二重逆变电路图图 3.5.3 中点钳位型三相三电平逆变器中点钳位型三相三电平逆变器n 多电平逆变器主要有三种基本结构：二极管钳位式、飞多电平逆变器主要有三种基本结构：二极管钳位式、飞跨电容式、单元串联式。特别适合于高压大功率场合，如跨电容式、单元串联式。特别适合于高压大功率场合，如电力系统静止无功发生器、电力有源滤波器、新型直流输电力系统静止无功发生器、电力有源滤波器、新型直流输电及高压交流调速等。电及高压交流调速

35、等。3.5.2多电平逆变电路多电平逆变电路第第3章章 无源逆变电路无源逆变电路 n 3.1 逆变器的分类与性能指标逆变器的分类与性能指标n 3.2 逆变电路的工作原理逆变电路的工作原理 n 3.3 电压型逆变电路电压型逆变电路n 3.4 电流型逆变电路电流型逆变电路n 3.5 多重逆变电路和多电平逆变电路多重逆变电路和多电平逆变电路n 3.6 逆变器的逆变器的SPWMSPWM控制技术控制技术n 3.7 负载换流式逆变电路负载换流式逆变电路 SPWM控制的基本原理控制的基本原理n将一个正弦波半波电压分成将一个正弦波半波电压分成N等份，等份，并把正弦曲线每一等份所包围的面积并把正弦曲线每一等份所包围的面积都用一个与其面积相等的等幅矩形脉都用一个与其面积相等的等幅矩形脉冲来