无源逆变电路汇总课件

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44电流型逆变电路45逆变器的SPWM控制技术4.6负载换流式逆变电路第4章:无源逆变电路141逆变器的性能指标与分类1、有源逆变定义: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,2)应用: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。2、无源逆变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。41逆变器的性能指标与分类2A..1逆变器的性能指标(1)谐波系数H(HarmonicFactor)谐波系数F定义为谐波分量有效值同基波分量有致值之比,即HE式中n=1、2、3.,表示谐波次数,n=1时为基波。(2)总谐波系数THD(TotalHarmonicDistrotion)总谐波系数表征了一个实际波形同其基波的接近程度THD定义为U(3)逆变效率(4)单位重量的输出功率:衡量逆变器输出功率密度的指标(5)电磁干扰(EM)和电磁兼容性(EMC)A..1逆变器的性能指标341.21逆变电路的分类(1)、根据输入直流电源特点分类①电压型: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。②电流型:电流型逆变器的输入端申接有大电感,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(2)、根据电路的结构特点分类①半桥式逆变电路;②全桥式逆变电路推换式逆变电路④其他形式:如单管晶体管逆变电路。41.21逆变电路的分类44.2逆变电路的分类(3)、根据换流方式分类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)、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4.2逆变电路的分类541.3逆变电路用途逆变器的用途十分广泛:1、可以做成变频变压电源(WVF),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。41.3逆变电路用途6第4章:无源逆变电路4.1逆变器的性能指标与分类42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逆变器的SPWM控制技术4.6负载换流式逆变电路第4章:无源逆变电路74.2逆变电路的工作原理1、主要功能: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:U为输入直流电压,R为逆变器的输出负载。当开关T、T4闭合,T2、T3断开时,逆变器输出电压uo=Ua当开关T1、T4断开,T2、T3闭合时,输出电压u=-Ud;当以频率f交替切换开关T1、T4和T2、T2时,则在电阻R上获得如图424(b所示的交变电压波形,其周期T=1/f,这样,就将直流电压E变成了交流电压。4含有各次谐波,图42.1单相桥式逆变如果想得到正弦波电压,则可通过滤电路工作原理波器滤波获得图421(a)中主电路开关TT,它实际是各种半导体开关器件的种理想模型。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)。4.2逆变电路的工作原理8第4章:无源逆变电路4.1逆变器的性能指标与分类42逆变电路的工作原理43电压型逆变电路44电流型逆变电路4.5逆变器的SPW控制技术4.6负载换流式逆变电路第4章:无源逆变电路94.3.1电压型单相半桥逆变电路4本电压型逆变电路半桥逆变电路结构及波形:它由两个导电臂构成,每个导电臂由一个全控器件和一个反并联二极管组成。在动T驱动T直流侧接有两个相互串联的(b)电压波形足够大的电容C1和C2,且满I2动s足c1=C2。设感性负载连接c)电阻负载电消波形在A、0两点间T和T2之间存在死区时间,d电感负载电流波形以避免上、下直通,在死区时间内两晶闸管均无驱动信号图431电压型半桥逆变电路及其电压电流波形4.3.110无源逆变电路汇总课件11无源逆变电路汇总课件12无源逆变电路汇总课件13无源逆变电路汇总课件14无源逆变电路汇总课件15无源逆变电路汇总课件16无源逆变电路汇总课件17无源逆变电路汇总课件18无源逆变电路汇总课件19无源逆变电路汇总课件20无源逆变电路汇总课件21无源逆变电路汇总课件22无源逆变电路汇总课件23无源逆变电路汇总课件24无源逆变电路汇总课件25无源逆变电路汇总课件26无源逆变电路汇总课件27无源逆变电路汇总课件28无源逆变电路汇总课件29无源逆变电路汇总课件30无源逆变电路汇总课件31无源逆变电路汇总课件32无源逆变电路汇总课件33无源逆变电路汇总课件34无源逆变电路汇总课件35无源逆变电路汇总课件36无源逆变电路汇总课件37无源逆变电路汇总课件38无源逆变电路汇总课件39无源逆变电路汇总课件40无源逆变电路汇总课件41无源逆变电路汇总课件42无源逆变电路汇总课件43无源逆变电路汇总课件44无源逆变电路汇总课件45无源逆变电路汇总课件46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44电流型逆变电路45逆变器的SPWM控制技术4.6负载换流式逆变电路第4章:无源逆变电路4741逆变器的性能指标与分类1、有源逆变定义: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,2)应用: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。2、无源逆变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。41逆变器的性能指标与分类48A..1逆变器的性能指标(1)谐波系数H(HarmonicFactor)谐波系数F定义为谐波分量有效值同基波分量有致值之比,即HE式中n=1、2、3.,表示谐波次数,n=1时为基波。(2)总谐波系数THD(TotalHarmonicDistrotion)总谐波系数表征了一个实际波形同其基波的接近程度THD定义为U(3)逆变效率(4)单位重量的输出功率:衡量逆变器输出功率密度的指标(5)电磁干扰(EM)和电磁兼容性(EMC)A..1逆变器的性能指标4941.21逆变电路的分类(1)、根据输入直流电源特点分类①电压型: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。②电流型:电流型逆变器的输入端申接有大电感,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(2)、根据电路的结构特点分类①半桥式逆变电路;②全桥式逆变电路推换式逆变电路④其他形式:如单管晶体管逆变电路。41.21逆变电路的分类504.2逆变电路的分类(3)、根据换流方式分类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)、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4.2逆变电路的分类5141.3逆变电路用途逆变器的用途十分广泛:1、可以做成变频变压电源(WVF),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。41.3逆变电路用途52第4章:无源逆变电路4.1逆变器的性能指标与分类42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逆变器的SPWM控制技术4.6负载换流式逆变电路第4章:无源逆变电路534.2逆变电路的工作原理1、主要功能: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:U为输入直流电压,R为逆变器的输出负载。当开关T、T4闭合,T2、T3断开时,逆变器输出电压uo=Ua当开关T1、T4断开,T2、T3闭合时,输出电压u=-Ud;当以频率f交替切换开关T1、T4和T2、T2时,则在电阻R上获得如图424(b所示的交变电压波形,其周期T=1/f,这样,就将直流电压E变成了交流电压。4含有各次谐波,图42.1单相桥式逆变如果想得到正弦波电压,则可通过滤电路工作原理波器滤波获得图421(a)中主电路开关TT,它实际是各种半导体开关器件的种理想模型。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)。4.2逆变电路的工作原理54第4章:无源逆变电路4.1逆变器的性能指标与分类42逆变电路的工作原理43电压型逆变电路44电流型逆变电路4.5逆变器的SPW控制技术4.6负载换流式逆变电路第4章:无源逆变电路554.3.1电压型单相半桥逆变电路4本电压型逆变电路半桥逆变电路结构及波形:它由两个导电臂构成,每个导电臂由一个全控器件和一个反并联二极管组成。在动T驱动T直流侧接有两个相互串联的(b)电压波形足够大的电容C1和C2,且满I2动s足c1=C2。设感性负载连接c)电阻负载电消波形在A、0两点间T和T2之间存在死区时间,d电感负载电流波形以避免上、下直通,在死区时间内两晶闸管均无驱动信号图431电压型半桥逆变电路及其电压电流波形4.3.156无源逆变电路汇总课件57无源逆变电路汇总课件58无源逆变电路汇总课件59无源逆变电路汇总课件60无源逆变电路汇总课件61无源逆变电路汇总课件62无源逆变电路汇总课件63无源逆变电路汇总课件64无源逆变电路汇总课件65无源逆变电路汇总课件66无源逆变电路汇总课件67无源逆变电路汇总课件68无源逆变电路汇总课件69无源逆变电路汇总课件70无源逆变电路汇总课件71无源逆变电路汇总课件72无源逆变电路汇总课件73无源逆变电路汇总课件74无源逆变电路汇总课