逆变电路的换流方式与工作原理分析

发表于 2019-09-10 10:55:12 收藏 已收藏
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逆变电路的换流方式与工作原理分析

发表于 2019-09-10 10:55:12
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逆变电路是与整流电路相对应,把直流电变成交流电称为逆变。当交流侧接在电网上,即交流侧接有电源时,称为有源逆变;当交流侧直接和负载链接时,称为无源逆变。

逆变电路的应用非常广泛。在已有的各种电源中,蓄电池、干电池、太阳能电池等都是直流电源,当需要这些电源向交流负载供电时,就需要逆变电路。另外,交流电机调速用变频器、不间断电源、感应加热电源等电力电子装置使用非常广泛,其电路的核心部分都是逆变电路。它的基本作用是在控制电路的控制下将中间直流电路输出的直流电源转换为频率和电压都任意可调的交流电源。

桥式逆变电路的开关状态由加于其控制极的电压信号决定,桥式电路的PN端加入直流电压Ud,A、B端接向负载。当T1、T4打开而T2、T3关合时,u0=Ud;相反,当T1、T4关合而T2、T3打开时,u0=-Ud。于是当桥中各臂以频率 f(由控制极电压信号重复频率决定)轮番通断时,输出电压u0将成为交变方波,其幅值为Ud。重复频率为f,如图2所示,其基波可表示为把幅值为Ud的矩形波uo展开成傅立叶级数得:uo=4Ud/π (sinwt+1/3 sin3wt+1/5 sin5wt+.。。)由式可见,控制信号频率f可以决定输出端频率,改变直流电源电压Ud可以改变基波幅值,从而实现逆变的目的。

换流方式:

1)器件换流:利用全控器件的自关断能力进行换流。全控型器件采用此换流方式。

(2)电网换流:由电网提供换流电压,只要把负的电网电压加在欲换流的器件上即可。

(3)负载换流:由负载提供换流电压,当负载为电容性负载即负载电流超前于负载电压时,可实现负载换流。

(4)强迫换流:设置附加换流电路,给欲关断的晶闸管强迫施加反向电压换流称为强迫换流。通常是利用附加电容上的能量实现,也称电容换流。

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