电力电子技术课件第三章.ppt

第三章逆变电路 3.4 负载换流式逆变电路 3.4.2 并联谐振式逆变电路 2．工作原理 为了保证电路可靠换流，必须在输出电压u0过零前tf时刻触发VT2、VT3，称Tf为触发引前时间。 tf=tr+Ktq 式中，K为大于1的安全系数，一般取2-3。 负载的功率因数角Q由负载电流i0与负载电压u0来决定 φ=ω（tr/2+tβ ） 式中，ω为电路的工作频率。 第三十页，共五十二页，2022年，8月28日 第三章逆变电路 3.5 电压型逆变电路 3.5.1 单相半桥逆变电路 直流侧电源是电压源的逆变电路为电压型逆变电路。电压型逆变电路在交流传动、不间断电源、有源无功补偿等领域占主导地位。 半桥逆变电路有两个桥臂，每个桥臂由一个可控器件和一个反并联二极管组成。直流侧两个相互串联大电容的中点作为直流电源的中点，负载连接在直流电源中点和两个桥臂连接点之间。 第三十一页，共五十二页，2022年，8月28日 第三章逆变电路 3.5 电压型逆变电路 3.5.1 单相半桥逆变电路 第三十二页，共五十二页，2022年，8月28日 当VT1或VT2导通时,负载电流和电压同方向，直流侧向负载提供电能；当VD1或VD2导通时，负载电流和电压反方向，负载中电感的能量向直流侧反馈，反馈回的能量暂时储存在直流侧电容器中，电容器起缓冲这种无功能量的作用。 为了防止上、下桥臂的可控器件同时导通引起直流侧电源的短路，要先给应关断的器件关断信号，然后再给应导通的器件发出开通信号，就是在两者之间留一个死区时间。 第三章逆变电路 3.5 电压型逆变电路 3.5.1 单相半桥逆变电路 第三十三页，共五十二页，2022年，8月28日 第三章逆变电路 3.5 电压型逆变电路 3.5.2 单相全桥逆变电路 电路共有四个桥臂，桥臂VT1和VT4作为一组，桥臂VT2和VT3作为另一组，同一组的两桥臂同时导通与关断，两组桥臂交替各导通180°。 第三十四页，共五十二页，2022年，8月28日 U01=2√2 Ud /π=0.9Ud （3-8） 第三章逆变电路 3.5 电压型逆变电路 3.5.2 单相全桥逆变电路 单相全桥逆变电路输出电压基波分量的幅值U01m和有效值U1分别为 U01m=4Ud /π=1.27Ud 　　（3-7） 第三十五页，共五十二页，2022年，8月28日 第三章逆变电路 3.5 电压型逆变电路 3.5.3 三相桥式逆变电路 第三十六页，共五十二页，2022年，8月28日 电路由三个半桥电路组成。电容器在实际中可用一个，但为了分析方便画成两个，并有一个假想的中性点N’。由于输入端施加的是直流电压源，电力晶体管VT1-VT6始终保持正向偏置，VD1-VD6是与VT1-VT6反并联的二极管，其作用是为感性负载提供续流回路。同一半桥，上下两个桥臂以180°间隔交替开通和关断，VT1-VT6以60°的相位差依次开通和关断，所在任一瞬间将有三个桥臂同时导通，在逆变器输出端形成A、B、C三相电压。 第三章逆变电路 3.5 电压型逆变电路 3.5.3 三相桥式逆变电路 第三十七页，共五十二页，2022年，8月28日 第一页，共五十二页，2022年，8月28日 第三章逆变电路 在实际应用中除了将交流电能变换直流电能外，还需将直流电能换成交流电能，这种对应于整流的逆向过程称为逆变。完成这一变换过程的电路称为逆变电路。在一定条件下，同一晶闸管电路既可作整流又可作逆变，这种电路为变流电路或变流器。 如果将逆变电路的交流侧接到交流电网上，直流电逆变成与电网同频率的交流电反送至电网上，称为有源逆变。如果将电路的交流侧直接与负载连接，将直流电逆变成某一频率或频率可调的交流电供给负载，称为无源逆变。 第二页，共五十二页，2022年，8月28日 第三章逆变电路 3.1 电力电子器件的换流方式 电流从一个支路向另一个支路的转移的过程称为换流，换流又常被称为换相。 一般来说，电力电子电路有四种换流方式： 1.器件换流 利用全控型器件自身具有的自关断能力实现换流称为器件换流。 2.电网换流 由电网提供换流电压称为电网换流。 3.负载换流 由负载提供换流电压称为负载换流。 第三页，共五十二页，2022年，8月28日 4.脉冲换流 设置附加的换流电路，向导通的晶闸管施加反向电压或从导通的晶闸管控制级施加反向电流，使晶闸管强迫关断，称为脉冲换流。又称强迫换流。 脉冲换流有脉冲电压换流和脉冲电流换流两种。 第三章逆变电路 3.1 电力电子器件的换流方式 第四页，共五