电力电子技术dhjx

1、动动 画画 教教 学学 目目 录录1、电力场效应晶体管工作原理动态图2、三相半波可控整流电路工作原理动态图3、三相桥式可控整流电路工作原理动态图4、六相半波可控整流电路工作原理动态图5、双反星型可控整流电路工作原理动态图6、降压斩波电路工作原理动态图7、升压斩波电路工作原理动态图8、升降压斩波电路工作原理动态图9、Cuk斩波电路工作原理动态图10、Sepic斩波电路工作原理动态图11、Zeta斩波电路工作原理动态图12、电流可逆斩波电路工作原理动态图13、桥式可逆斩波电路工作原理动态图14、3相3重斩波电路工作原理动态图15、斩控式交流调压电路工作原理动态图16、TSC投切原理动态图17、单相

2、交交变频电路工作原理动态图18、电压型单相半桥逆变电路工作原理动态图动动 画画 教教 学学 目目 录录19、电压型单相全桥逆变电路工作原理动态图脉宽不可调式20、电压型单相全桥逆变电路工作原理动态图脉宽可调式21、电压型三相桥式逆变电路工作原理动态图22、电流型单相桥式逆变电路工作原理动态图23、电流型三相桥式逆变电路工作原理动态图24、串联二极管式晶闸管逆变电路换流时工作 原理动态图动动 画画 教教 学学 目目 录录25、多电平逆变电路工作原理动态图26、单相桥式PWM逆变电路工作原理动态图单极性27、单相桥式PWM逆变电路工作原理动态图双极性28、三相桥式PWM逆变电路工作原理动态图29、

3、利用电抗器联接的二重PWM逆变电路工作 原理动态图 30、单相PWM整流电路工作原理动态图 31、同步信号为锯齿波的触发电路工作原理动态图动动 画画 教教 学学 目目 录录D-漏极漏极G-栅极栅极S-源极源极源金属层源金属层栅金属层栅金属层二氧化硅二氧化硅绝缘层绝缘层一次扩散一次扩散二次扩散二次扩散将晶闸管变成二极管，将晶闸管变成二极管，则一周期中则一周期中l 在在wtwt1 1wtwt2 2期间，期间， VDVD1 1导通，导通，u ud d=u ua al 在在wtwt2 2wtwt3 3期间，期间， VDVD2 2导通，导通，u ud d=u ub bl 在在wtwt3 3 wt wt4

4、 4期间，期间， VDVD3 3导通，导通，u ud d=u uc cud1u2ud2w wtOuaubucRabcVT1VT2VT3-ud+id自然换相点：自然换相点：二极管换相时刻为二极管换相时刻为自然自然换相点换相点，是各相晶闸管是各相晶闸管能触发导通的最早时刻，能触发导通的最早时刻，将其作为计算各晶闸管将其作为计算各晶闸管触 发 角触 发 角a a的 起 点 ， 即的 起 点 ， 即a a =0=0 。 思考：思考：a a =0=0 度时，负载上的度时，负载上的电压、电流波形，晶闸电压、电流波形，晶闸管上电压、电流波形是管上电压、电流波形是什么样的？什么样的？u2Ludidw wtOw

5、 wtOw wtOuabuacucaiVT1ud1u2ud2w wtOuaubucu2uaubucOw wtOw wtOw wtuGuda a =15RabcVT1VT2VT3-ud+id思考：思考：a a =多少多少度时，负度时，负载上的电压、电流载上的电压、电流波形波形断续断续？ a =a =多多少少度时，负载上的度时，负载上的电压电压为零为零？a a =15=15度时，负载度时，负载上电压还是连续上电压还是连续的。的。思考：思考：a a =多少多少度时，负度时，负载上的电压、电流载上的电压、电流波形波形断续断续？ a =a =多多少少度时，负载上的度时，负载上的电压电压为零为零？u2ua

6、ubucOw wtOw wtOw wtuGuda a =30a a =30=30度时，断续。度时，断续。RabcVT1VT2VT3-ud+id思考：思考：a a =多少多少度时，负度时，负载上的电压、电流载上的电压、电流波形波形断续断续？ a =a =多多少少度时，负载上的度时，负载上的电压电压为零为零？RabcVT1VT2VT3-ud+ida a =150=150度时，度时，负载上电压为零。负载上电压为零。u2uaubucOw wtOw wtOw wtuGuda a =60思考：思考：为什么晶闸管所为什么晶闸管所受的正向最大电受的正向最大电压为压为 ？22Uu2uaubucOw wtOw w

7、tOw wtuGuda a =30u2Ludw wtOuabuacuca262Ua a 过了过了3030度后，负载度后，负载上电压断续。则没上电压断续。则没有晶闸管导通。有晶闸管导通。所以晶闸管所以晶闸管上电压为相上电压为相电压。而电压。而22226UU u2uaubucOw wtOw wtOw wtuGuda a =602Ludw wtOuacuca思考：思考：阻感负载和电阻阻感负载和电阻负载负载 的区别的区别？a a =30=30度后，负度后，负载上电压连续。载上电压连续。移相范围为移相范围为0-900-90度。度。晶闸管所受晶闸管所受的正向电压的正向电压可到可到 。26UbacTn负载i

8、aidudVT1VT3VT5VT4VT6VT2d2d1 三相桥是应用最三相桥是应用最为广泛的整流电路为广泛的整流电路共阴极组共阴极组 阴极连接在一起的阴极连接在一起的3 3个晶闸管（个晶闸管（VTVT1 1，VTVT3 3，VTVT5 5）共阳极组共阳极组 阳极连接在一起的阳极连接在一起的3 3个晶闸管（个晶闸管（VTVT4 4，VTVT6 6，VTVT2 2）共阴极组和共阳极组采用串联结构共阴极组和共阳极组采用串联结构导通顺序：导通顺序： VTVT1 1VTVT2 2VTVT3 3 VTVT4 4VTVT5 5VTVT6 6（差（差6060触发一个晶触发一个晶闸管）闸管）采用双窄脉冲触发晶闸

9、管采用双窄脉冲触发晶闸管VT61VT12VT23VT45VT34VT56udOw wtuabucaubcbacTn负载iaidudVT1VT3VT5VT4VT6VT2d2d1u61u12u23u45u34u56uabuacubcucaubaucbubaucbuacuVT1Ow wtuabucaubc ubaucbuaciVT1Ow wti2Ow wta=0 时的波形时的波形udOw wtuaucubUaUbuc注意：注意：双反星形电路双反星形电路中需要不接平衡电抗中需要不接平衡电抗器。器。 只能有一个晶闸管只能有一个晶闸管导电，其余五管均导电，其余五管均阻断，每管最大导阻断，每管最大导通角为通

10、角为60o，平均，平均电流为电流为Id/6。 当当=0o 时，时，Ud为为1.35U2，比三相半，比三相半波时的波时的1.17U2略大略大些。些。 因晶闸管导电时间因晶闸管导电时间短，变压器利用率短，变压器利用率低，极少采用。低，极少采用。 分析方法同三相半分析方法同三相半波整流电路。波整流电路。16d1d2puuu)(212121d2d1pd1pd2duuUuuuu连续 acos17. 120UUd脉动频率加大一倍，f=300Hz。udOw wtuaucubUaUbucUbT1T2T3T4T5T6T6T12T23T34T45T56T61T61upOw wt连续时连续时:当当t = 0时刻驱动

11、时刻驱动V导通，电源导通，电源E向负载供电，负载电压向负载供电，负载电压uo=E，负载电流负载电流io按指数曲线上升按指数曲线上升当当t = t1时刻控制时刻控制V关断，负载关断，负载电流经二极管电流经二极管VD续流，负载电续流，负载电压压uo近似为零，负载电流呈指近似为零，负载电流呈指数曲线下降。为了使负载电流数曲线下降。为了使负载电流连续且脉动小，通常串接连续且脉动小，通常串接L值较值较大的电感。大的电感。tttOOOb)TEuGEtontoffioi1i2I10I20t1uoEV+-MRLVDioEMuoiGc)OOOtttTEEuGEtontoffiotxi1i2I20t1t2uoEM

12、EV+-MRLVDioEMuoiG断续时断续时:负载中负载中L值较小，则在值较小，则在V关断后，到了关断后，到了t2时刻，时刻，负载电流已衰减为零，负载电流已衰减为零，会出现负载电流断续，会出现负载电流断续，由波形可见，由波形可见，负载电压负载电压uo平均值会抬高，平均值会抬高，一般一般不希望出现电流断续的不希望出现电流断续的情况。情况。uGEI1iott00 当当V处于通态时，电源处于通态时，电源E向电向电感感L充电，充电电流基本恒定充电，充电电流基本恒定为为I1，同时电容，同时电容C上的电压向上的电压向负载负载R供电，因供电，因C值很大，保值很大，保持输出电压持输出电压uo为恒值，记为为恒

13、值，记为Uo。设设V V处于通态的时间为处于通态的时间为ton，此，此阶段阶段电感电感L上积蓄的能量为上积蓄的能量为EI1ton。 V处于断态时，处于断态时，E和和L共同向共同向电容电容C充电，并向负载充电，并向负载R提供提供能量。设能量。设V处于断态的时间为处于断态的时间为toff，则此期间，则此期间电感电感L L释放能量释放能量为为(Uo-E)I1toff。a)EVRLVDCioi1iGuo+b)b)L:充电充电C:放电放电L:放电放电C:充电充电u 可控开关可控开关V处于处于通态通态时，电时，电源经源经V向电感向电感L供电使其贮存能供电使其贮存能量，此时电流为量，此时电流为i1。同时，电

14、容。同时，电容C维持输出电压恒定并向负载维持输出电压恒定并向负载R R供电。供电。u V关关断时断时，电感，电感L中中的能量的能量向负载释放，电流为向负载释放，电流为i2。负载电。负载电压极性为上负下正，与电源电压极性为上负下正，与电源电压极性相反，该电路也称作压极性相反，该电路也称作反反极性斩波电路极性斩波电路u V处于通态时，处于通态时，EL1V回回路和路和RL2CV回路回路分别流分别流过电流。过电流。u V处于处于断态断态 时，时，EL1CVD回路和回路和R RL L2 2VDVD回路回路分别流过电流分别流过电流u 输出电压的极性与电源电压输出电压的极性与电源电压极性相反。极性相反。u

15、等效电路如图等效电路如图3-5b3-5b所示，相所示，相当于开关当于开关S在在A、B两点之间交两点之间交替切换。替切换。C:放电放电L1:充电充电L2:充电充电C:充电充电L1:放电放电L2:放电放电Rb)CBASEi1L1L2i2uCuAuBuoERVDa)CVL1L2uo+l当当V处于通态时，处于通态时，EL1V回路和回路和C1VL2回路回路同时同时导电，导电，L1和和L2贮能。贮能。ElV处于断态时，处于断态时，EL1C1VD负载负载（C2和和R）回路及）回路及L2VD负载回路负载回路同时导电，同时导电，此阶段此阶段E和和L1既向负载供电，既向负载供电，同时也向同时也向C1充电，另充电，

16、另L2亦向负亦向负载和载和C1供电。供电。SepicSepic斩波电路的输入输斩波电路的输入输出关系由下式给出出关系由下式给出EEtTtEttUaa1ononoffono（3-493-49）VDa)Vi1L1C1uC1i2L2C2uo+C1:放电放电L1:充电充电L2:充电充电C2:放电放电C1:充电充电L1:放电放电L2:放电放电C2:充电充电在在V处于通态期间，处于通态期间，电源电源E经开经开关关V向电感向电感L1贮能。贮能。E E和和C C1 1同时同时向负载供电向负载供电, ,向向C C2 2供电。供电。V关断后，关断后，L1经经VD与与C1构成振构成振荡回路，其贮存的能量向荡回路，其

17、贮存的能量向C1转转移移，同时，同时L L2 2通过通过VDVD向负载放电，向负载放电，C C2 2向负载放电。向负载放电。EUaa1o Zeta Zeta斩波电路的输入输出关系为斩波电路的输入输出关系为RVDEVi1C1L1uoC2L2+C1:放电放电L1:充电充电L2:充电充电C2:充电充电C1:充电充电L1:放电放电L2:放电放电C2:放电放电tta)OOb)ELV1VD1uoioV2VD2EMuoioiV1iD1iV2iD2MRlV1和和VD1构成降压斩波电路，由电源向直流电动机供电，电构成降压斩波电路，由电源向直流电动机供电，电动机为电动运行，工作于第动机为电动运行，工作于第1 1象

18、限象限lV2和和VD2构成升压斩波电路，把直流电动机的动能转变为电构成升压斩波电路，把直流电动机的动能转变为电能反馈到电源，使电动机作再生制动运行，工作于第能反馈到电源，使电动机作再生制动运行，工作于第2 2象限象限l若若V1V1和和V2V2同时导通将导致的电源短路同时导通将导致的电源短路+-l当电路只作降压斩波器运行时，当电路只作降压斩波器运行时，V2和和VD2总处于断态总处于断态l当电路当电路只作升压斩波器运行时，则只作升压斩波器运行时，则V1和和VD1总处于断态总处于断态l一个周期内交替地作为降压斩波电路和升压斩波电路工作一个周期内交替地作为降压斩波电路和升压斩波电路工作tta)OOb)

19、ELV1VD1uoioV2VD2EMuoioiV1iD1iV2iD2MRV1V1通通V1V1断断V2V2通通 V2V2断断L L储能储能+-ELR+-V1VD1uoV3EMV2VD2ioV4VD3VD4M将两个电流可逆斩波电路将两个电流可逆斩波电路组合起来，分别向电动机组合起来，分别向电动机提供正向和反向电压，即提供正向和反向电压，即成为成为桥式可逆斩波电路桥式可逆斩波电路V4V4恒通，恒通，V3V3恒断恒断同电流可逆斩波电路同电流可逆斩波电路V2V2通，电机工作在第二象限通，电机工作在第二象限V1V1通，电机工作在第一象限通，电机工作在第一象限V2V2恒通，恒通，V1V1恒断恒断同电流可逆斩

20、波电路同电流可逆斩波电路E+电机反向电机反向V3V3通，电机工作在第三象限通，电机工作在第三象限V4V4通，电机工作在第四象限通，电机工作在第四象限tOtttttttOOOOOOOu1u2u3uoi1i2i3ioiitCLEMV1V2V3i1i2i3VD3VD2L1L2L3iouou1u2u3VD13 3相相1 1重斩波电路重斩波电路 电路电源公用而电路电源公用而负载为负载为3 3个独立负载时个独立负载时1 1相相3 3重斩波电路重斩波电路 3 3个独立电源，向个独立电源，向一个负载供电时一个负载供电时RL图4-7u1i1uoV1V2VD1VD2V3V4VD4VD3l 斩控式交流调压电路斩控式

21、交流调压电路一般采用全控型器件作为开关器件。一般采用全控型器件作为开关器件。l在交流电源在交流电源u1的正半周，用的正半周，用V1进行斩波控制，用进行斩波控制，用V3个负载电流个负载电流提供续流通道。提供续流通道。l 在在u1的负半周，用的负半周，用V2进行斩波控制，用进行斩波控制，用V4给负载电流提供续给负载电流提供续流通道。流通道。u1uoi1000ttt+-+usiCuCCVT1VT2uVT1ttttusiCuCVT1VT2t1t2uVT2 投切前，电容器的端电压投切前，电容器的端电压uc充电充电至电源电压至电源电压us的正峰值。的正峰值。 投切时刻（投切时刻（t1时刻），取时刻），取u

22、s和和uc相等时进行，给相等时进行，给VT2触发脉冲使触发脉冲使之开通，之开通，ic开始流通。开始流通。以后每半个周波轮流触发以后每半个周波轮流触发VT1和和VT2,电路继续导通。电路继续导通。+-usiCuCCVT1VT2uVT1ttttusiCuCVT1VT2t1t2uVT2+-需要切除该条电容支路时，如需要切除该条电容支路时，如在在t2时刻时刻ic已降为零，已降为零，VT2关掉关掉，这时撤出触发脉冲，这时撤出触发脉冲，VT1就不就不会导通，会导通，uc保持保持VT2导通结束时导通结束时的电源电压负峰值，为下一次的电源电压负峰值，为下一次投入电容器做准备。投入电容器做准备。 单相交交变频电

23、路单相交交变频电路由由P P组组( (正组正组) )和和NN组组( (反组反组) )反并联的晶闸反并联的晶闸管变流电路构成。变管变流电路构成。变流器流器P P和和NN都是相控都是相控整流电路。整流电路。VT1VT4VT2VT3u2VT1VT4VT2VT3u2+ U0_tuow w+ +VT1VT4VT2VT3u2+ + + +VT1VT4VT2VT3u2 + +电源的四个周期，电源的四个周期，是单相交交变频是单相交交变频的一个周期，则的一个周期，则周期增大，频率周期增大，频率下降。下降。控制角控制角a a增大，增大，则降压。则降压。PuoZNttOOONuoUm- -Umiot1t2t3t4t

24、5t6V1V2V1V2VD1VD2VD1VD2t2时刻以前时刻以前V1通，通，V2断断 t2时刻给时刻给V1关断信号，给关断信号，给 V2开开通信号，则通信号，则V1关断，但感性负载关断，但感性负载中中io不能立即改变方向，于是不能立即改变方向，于是VD2导通续流。导通续流。i io下降。下降。 t3时刻时刻io降为零时，降为零时，VD2截止，截止，V2开通，开通，io开始反向。开始反向。 t4时刻给时刻给V2关断信号，给关断信号，给V1开通开通信号，信号，V2关断，关断，VD1先导通续流，先导通续流，t5时刻时刻V才开通。才开通。输出电压输出电压uouo为矩形波，幅值为为矩形波，幅值为Um=

25、Ud/2Um=Ud/2输出电流输出电流ioio波形随负载情况而异。波形随负载情况而异。+- -RLUdiouoV1V2VD1VD2Ud2Ud2+_+_+_ttOOONuoUm- -Umiot1t2t3t4t5t6V1、4V2、3V1、4V2、3VD1、4VD2、3VD1、4VD2、3l电压型全桥逆变电路电压型全桥逆变电路输出电输出电压压uo的波形和图的波形和图5-6b5-6b的半桥的半桥电路的波形电路的波形u uo o形状相同，也形状相同，也是矩型波，但幅值高出一倍，是矩型波，但幅值高出一倍，Um=Udli io o由负载决定。由负载决定。+- -CRLUdV1V2V3V4VD1VD2VD3V

26、D4uoio+_+_tOtOtOtOtOq quG1uG2uG3uG4uoiot1t2t3iouol t1时刻前时刻前V1和和V4导通，导通，输出电压输出电压uo为为udl t1时刻时刻V3和和V4栅极信号栅极信号反向，反向，V4截止，因截止，因io不能突不能突变，变，V3不能立即导通，不能立即导通，VD3导通续流，因导通续流，因V1和和VD3同时同时导通，所以输出电压为零导通，所以输出电压为零+_+- -CRLUdV1V2V3V4VD1VD2VD3VD4uoiol t2时刻时刻V1和和V2栅极信号反栅极信号反向，向， V1截止，截止， V2不能立即不能立即导通，导通，VD2导通续流，和导通续

27、流，和VD3构成电流通道，输出电构成电流通道，输出电压为压为- -Udl 到负载电流过零开始反到负载电流过零开始反向，向， VD2和和VD3截止，截止， V2和和V3开始导通，开始导通， uo仍为仍为- - UdtOtOtOtOtOq quG1uG2uG3uG4uoiot1t2t3iouo+- -CRLUdV1V2V3V4VD1VD2VD3VD4uoio+_l t3时刻时刻V3和和V4栅极信号再栅极信号再次反向，次反向， V3截止，截止， V4不能不能立刻导通，立刻导通， VD4导通续流，导通续流， uo再次为零再次为零l 输出电压输出电压uo的正负脉冲宽的正负脉冲宽度各为度各为 ，改变，改变

28、 ，可调，可调节输出电压节输出电压tOtOtOtOtOq quG1uG2uG3uG4uoiot1t2t3iouo+_+- -CRLUdV1V2V3V4VD1VD2VD3VD4uoio+_NN+- -ABCV1V2V3V4V5V6VD1VD2VD3VD4VD5VD6Ud2Ud2l 电压型三相桥式逆变电路是电压型三相桥式逆变电路是180180导电方式。导电方式。l在任一瞬间将有三个桥臂同时导在任一瞬间将有三个桥臂同时导通。通。l VT612VT123VT234VT345VT456VT561l每桥臂导电角度每桥臂导电角度180180，同一相，同一相上下两臂交替导电。上下两臂交替导电。l每次换流都是在

29、同一相上下两臂每次换流都是在同一相上下两臂之间进行，也称为之间进行，也称为纵向换流纵向换流UduCNOw wtuBNOw wtuANOw wtuCAOw wtuBCOw wtuABOw wtVT561VT612VT345VT456VT123VT234RRRUd_+RRRUd_+RRRUd_+RRRUd_+RRRUd_+RRRUd_+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-NN+- -ABCV1V2V3V4V5V6VD1VD2VD3VD4VD5VD6Ud2Ud2UdNN+- -ABCV1V2V3V4V5V6VD1VD2VD3VD4VD5VD6Ud2Ud2tOtO图5-13tOtOtOtOt

30、OtOuG1,4uG2,3iTioIdt1t2t3t4t5t6t7tuotuABttIdiVT1,4iVT2,3uVT2,3uVT1,4ABCRL图5-12图5-12LdIdVT1VT2VT3VT4LT1LT2LT3LT4uoio+_换流时间换流时间 t t4 4 -t -t2 2 =t =tVTVT管继续受反压时间管继续受反压时间 t t= t= t5 5- t- t4 4触发引前时间触发引前时间 t t= t= t t t电流超前电压时间电流超前电压时间 t t= t= t t t/2/2阻抗角阻抗角 = = /2/2+_l 在交流电流的一个周期内，有在交流电流的一个周期内，有两个两个稳定

31、导通阶段稳定导通阶段和两个和两个换流阶换流阶段段。lt1t2之间为之间为VT1和和VT4稳定导通稳定导通阶段，阶段，io=Idlt2时刻前在电容时刻前在电容C上建立了上建立了左正左正右负右负的电压的电压lt2时刻触发时刻触发VT2和和VT3， VT2和和VT3开通，开始进入换流阶段，开通，开始进入换流阶段，VT1和和VT4不能立刻关断，其电流不能立刻关断，其电流有一个减小过程。有一个减小过程。VT2和和VT3的电的电流有一增大过程。流有一增大过程。lt = t4 时，时， VT1、VT4电流减至零电流减至零而关断，直流侧电流而关断，直流侧电流Id全部从全部从VT1、VT4转移到转移到VT2、V

32、T3，换流阶段换流阶段结束。结束。l同时同时C C上的左正右负电压使得上的左正右负电压使得VTVT1 1、VTVT4 4管受反压管受反压。所以。所以VTVT1 1、VTVT4 4两管可靠关断。两管可靠关断。l t4t6之间是之间是 VT2、VT3的稳定导的稳定导通阶段通阶段lt6以后进入从以后进入从VT2、VT3导通向导通向VT1、VT4导通的换流阶段。导通的换流阶段。VTVT2 2、VTVT3 3电流逐渐减小电流逐渐减小， VTVT1 1和和VTVT4 4电电流逐渐增大。流逐渐增大。l最终最终 VTVT、VTVT电流减至零电流减至零而关断，直流侧电流而关断，直流侧电流IdId全部从全部从VT

33、VT、VTVT转移到转移到VTVT、VTVT，换流阶段结束换流阶段结束。输出电流波形和负载性质无输出电流波形和负载性质无关，是关，是正负脉冲各正负脉冲各120120的矩的矩形波形波tOtOtOtO图5-14图5-14IdiViWuUViUUVW图5-11图5-11idUdVT1VT2VT3VT4VT5VT6iUiViW基本工作方式是基本工作方式是120120导电方式。导电方式。VT1VT6的顺序每隔的顺序每隔6060依次导通。依次导通。（ VT61VT12VT23VT34VT45VT56）每时刻上下桥臂组各有一个臂导通。每时刻上下桥臂组各有一个臂导通。电路工作在电路工作在横向换流横向换流方式。

34、方式。M3UVW+- -LIdC1C2C3C4C5C6VD1VD2VD3VD4VD5VD6UdVT1VT2VT3VT4VT5VT6l串联二极管式晶闸管逆变电路串联二极管式晶闸管逆变电路主主要用于中大功率交流电动机调速要用于中大功率交流电动机调速系统系统l电流型三相桥式逆变电路，电流型三相桥式逆变电路，各桥各桥臂的晶闸管和二极管串联使用臂的晶闸管和二极管串联使用，电路仍为电路仍为120120导电工作方式，导电工作方式，输输出波形与前一节的波形相同出波形与前一节的波形相同l各桥臂之间换流采用各桥臂之间换流采用强迫换流强迫换流方方式，电容式，电容C1C6为换流电容为换流电容M3UVW+- -LIdC

35、1C2C3C4C5C6VD1VD2VD3VD4VD5VD6UdVT1VT2VT3VT4VT5VT6l电容上极性判断：电容上极性判断：l对共阳极晶闸管，对共阳极晶闸管，电容器与导通晶电容器与导通晶闸管相连一端极性为正闸管相连一端极性为正，另一端为另一端为负负，不与导通晶闸管相连的另一电不与导通晶闸管相连的另一电容器电压为零。容器电压为零。l共阴极晶闸管与共阳极晶闸管情况共阴极晶闸管与共阳极晶闸管情况类似，只是电容器电压类似，只是电容器电压极性相反。极性相反。l等效换流电容概念等效换流电容概念l如如VT1换到换到VT3 ，C13=（C5串联串联C3）并联）并联C1=3C/2M3UVW+- -LId

36、C1C2C3C4C5C6VD1VD2VD3VD4VD5VD6UdVT1VT2VT3VT4VT5VT6+ - -UVWa)VT1VT2VT3VD1VD2VD3C13Id 恒流放电恒流放电 换流过程可分为换流过程可分为 两个阶段两个阶段 二极管换流二极管换流+ - -U VWb)VT1VT2VT3VD1VD2VD3C13Id- - +UVWc)VT1VT2VT3VD1VD2VD3C13IdiViViU=Id- -iV- - +U VWd)VT1VT2VT3VD1VD2VD3C13Id+ - -U VWa)VT1VT2VT3VD1VD2VD3C13IdttOuOi图5-17图5-17UCOuC13u

37、C5uC3- -UCOIdiUiVt1t2t3NN+- -UVWV1V2V3V4V5V6VD1VD2VD3VD4VD5VD6Ud2Ud2以直流侧中以直流侧中N为参考点，对于为参考点，对于U U相输出，相输出，桥臂桥臂1 1导通时，导通时，uUN=Ud/2；桥臂桥臂4 4导通时，导通时， uUN=-Ud/2，V、W两相类似两相类似tOtOtOtOtOtOtOtO图5-10图5-10a)b)c)d)e)f)g)h)uUNuUNuUViUiduVNuWNuNNUdUd2Ud3Ud62Ud3UNWNWUWNVNVWVNUNUVuuuuuuuuuNNWNWNNNVNVNNNUNUNuuuuuuuuu3)

38、(WNVNUNNNuuuu电路输出相电压有电路输出相电压有Ud/2和和-Ud/2两种电平，称为两种电平，称为两电平两电平逆变电路逆变电路图6-5urucuOwtOwtuouofuoUd-Ud信号波载波图6-4调制电路Ud+V1V2V3V4VD1VD2VD3VD4uoRLuruct 调制信号调制信号ur为正弦波，为正弦波，载波载波uc在在ur的正半周为的正半周为正极性的三角波，在正极性的三角波，在负半周为负极性的三负半周为负极性的三角波角波t 在在ur和和uc的交点时刻的交点时刻控制控制IGBT的通断的通断图6-5urucuOwtOwtuouofuoUd-Udtur正半周，正半周，V1保持保持通

39、，通，V2保持断保持断 当当uruc时使时使V4通，通，V3断，断，uo=Ud当当uruc时使时使V4断，断，V3通，通，uo=0 信号波载波图6-4调制电路Ud+V1V2V3V4VD1VD2VD3VD4uoRLuruc图6-5urucuOwtOwtuouofuoUd-Ud信号波载波图6-4调制电路Ud+V1V2V3V4VD1VD2VD3VD4uoRLuruct Ur负半周，负半周，V1保保持断，持断，V2保持通保持通 当当uruc时使时使V3断，断，V4通，通， uo=0l 在在ur的一个周期的一个周期内，输出的内，输出的PWM波只有波只有Ud两种电两种电平平l 同样在调制信号同样在调制信号

40、ur和载波信号和载波信号uc的的交点时刻控制哥开交点时刻控制哥开关器件的通断关器件的通断图6-6urucuOwtOwtuouofuoUd-Ud信号波载波图6-4调制电路Ud+V1V2V3V4VD1VD2VD3VD4uoRLuruc图6-6urucuOwtOwtuouofuoUd-Ud信号波载波图6-4调制电路Ud+V1V2V3V4VD1VD2VD3VD4uoRLurucl 当当ur uc时，给时，给V1和和V4导通信号，导通信号，给给V2和和V3关断信号关断信号uo=Udl当当uruc时，给时，给V1导通信号，给导通信号，给V4关断信号，则关断信号，则uUN=Ud/2l 当当urU 0时，由时，由V2、VD4、VD1、 Ls和和V3、VD1、VD4、Ls分别组分别组成两个升压斩波电路成两个升压斩波电路 。 V2通时，通时，us通过通过V2、VD4向向Ls 储能储能, ,负载上电压由大电容维持。负载上电压由大电容维持。 V2关断时，关断