中国矿业大学 电力电子 考研课件第6章 逆变电路
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+
V1 VD1 Ud V2 R io L V3 VD3
uo
VD2 V4 VD4
器件换流原理图
6.1 变频器的基本概念
三.逆变器中的电子开关 2.换流方式： （3）负载换流：由负载提供换流电压的换流方式，用于 负载为容性场合。 直流侧串电感，工作过程可认为id 基本没有脉动， 整个负载工作在接近并联谐振状态而略呈容性。负载对 基波的阻抗大而对谐波的阻抗小。所以uo接近正弦波。
6.1 变频器的基本概念
三.逆变器中的电子开关
换流方式总结： 器件换流——适用于全控型器件。 其余三种方式——针对晶闸管。
器件换流和强迫换流——属于自换流。
电网换流和负载换流——属于外部换流。
当电流不是从一个支路向另一个支路转移，而 是在支路内部终止流通而变为零，则称为熄灭 。
6.2 电压型逆变电路
大量产品被封存更多产品召回途中晶闸管区间每器件导电180同一相上下两开关交替导电任一瞬间有三个桥臂同时导通换流都是在同一相上下两开关之间进行各组器件开始导电的角度差1201180导电方式纵向换流三相桥式电压型逆变器控制方式561612123234345456波形分析生部和国家食品药品监督管理局联合发出紧急通知要求暂停销售使用标示为黑龙江省完达山制药厂生产的刺五加注射液
2）电压型逆变电路的特点
(1)直流侧为电压源或 并联大电容，直流侧电压 基本无脉动。 (2)输出电压为矩形波， 输出电流因负载阻抗不同 而不同。
(3)阻感负载时需提供 无功功率。为了给交流侧 向直流侧反馈的无功能量 提供通道，逆变桥各臂并 联续流二极管。
电压型全桥逆变电路
6.2 电压型逆变器
一.单相半桥式电压型逆变器
2.变频器的工作原理
直流电 交流电
S1、S4闭合，S2、S3断开时，负载电压uo为正 S1、S4断开，S2、S3闭合时，负载电压uo为负
6.1 变频器的基本概念 一.变频器的基本工作原理
2.变频器的工作原理
uo S1 Ud S2 uo S4 io 负载 S3 io t1 t2 t
a)
b)
改变两组开关切换频率，可改变输出交流电频率。
1）逆变电路的分类 —— 根据直流侧电源性质的不同
直流侧是电压源
电压型逆变电路——又称为电压源
型逆变电路 Voltage Source Type Inverter-VSTI
直流侧是电流源
电流型逆变电路——又称为电流源
型逆变电路 Current Source Type Inverter-VSTI
6.2 电压型逆变电路
6.1 变频器的基本概念
一.变频器的基本工作原理 3.变频器常用的调压方法 （3）逆变器自身调压 采用不可控整流器，通过逆变器自身的电子开关进行斩波 控制，使输出电压为脉冲列。改变输出电压脉冲列的脉冲宽 度，便可达到调节输出电压的目的。这种方法称为脉宽调制 (Pulse Width Modulation--PWM)
第六章
逆变电路— 交-直-交变频电路基础
6.1 变频器的基本概念 6.2 电压逆变器
6.3 电流逆变器 6.4 PWM控制技术
6.5 PWM整流器原理和控制方法
6.1 变频器的基本概念
一.变频器的基本工作原理 1.变频器的电路构成
AC DC DC AC
整流器
输入
滤波器
逆变器
输出
交流 电源
+
整 流 器 直流 环节 滤波器 逆 变 器 负 载
改变Ud电压或开关的导通时间，可改变输出交流电电压大小。
电阻负载时，负载电流io和uo的波形相同，相位也相同。 阻感负载时，io相位滞后于uo，波形也不同。
+ P ~ 正 组 i0
N
u0
-
Z
反 组
~
+
u
= 30ua
ub
uc
ua
ub
uc
O
t
正组工作
反组工作
单相交交变频电路原理图
6.1 变频器的基本概念 一.变频器的基本工作原理
t
t4 t5 V1 V4 VD1 VD4 b) VD2 VD3 t6
t
导通 元件 VD1 VD4
V4
二.单相全桥式电压型逆变器
+
V1 VD1 Ud C V2 R io L V3 VD3
1.主电路
2.工作过程及波形分析
uo波形同半桥电路的uo，幅 值高出一倍Um=Ud io波形和半桥电路的io相同，幅 值增加一倍。 改变输出交流电压的有效值只能 通过改变直流电压Ud来实现。
uo
VD2 V4 VD4
Um O -Um io t3 O t1 V1 t2 V2 V3 VD2 VD3
a)
t
t4 t5 V1 V4 VD1 VD4 b) VD2 VD3 t6
t
导通 元件 VD1 VD4
V4
二.单相全桥式电压型逆变器
阻感负载时，还可采用移 相得方式来调节输出电压 －移相调压。
V3的基极信号比V1落后q （0＜ q ＜180 °）。V3、 V4的栅极信号分别比V2、 V1的前移180°－q。输 出电压是正负各为q的脉 冲。 改变q就可调节输出电压。
+
V1 VD1 Ud C V2 R io L V3 VD3
1.主电路
2.工作过程及波形分析
V1和V4一对， V2和V3另一
uo
VD2 V4 VD4
Um O -Um io t3 O t1 V1 t2 V2 V3 VD2 VD3
a)
对，成对桥臂同时导通，两 对桥臂交替导通180度.
当负载为感性时，V1 、 V4关断 后，由VD2、VD3提供负载续流回 路，电流过零时V2 、 V3导通； V2 、 V3关断后，由VD1、VD4 提供负载续流回路，电流过零时 V1 、 V4导通；
u G1 O u G2 O u G3 O u G4 O uo io O a)
t
q
t
t
t io t 1 t2 b) t3 uo t
单相全桥逆变电路的 移相调压方式
+
V1 VD1 Ud V2 R io V3 VD3
uo io t1 t2
uo
VD2 V4 VD4
t
6.1 变频器的基本概念
三.逆变器中的电子开关 2.器件换流方式：电流从一个支路向另一个支路转移的过程，也 称换相 开通：适当的门极驱动信号就可使器件开通。 关断： 全控型器件可通过门极关断。 半控型器件晶闸管，必须利用外部条件才能关断。 一般在晶闸管电流过零后施加一定时间反压，才能 关断。 研究换流方式主要是研究如何使器件关断。
uo S1 Ud S2 uo S4 io 负载 S3 io t1 t2 t
a)
b)
6.1 变频器的基本概念
三.逆变器中的电子开关 2.换流方式： 电流从一个支路向另一个支路转移的过程，也称换相。 分为器件换流、电网换流、负载换流和强迫换流四种。 后三种用于晶闸管电路。 （1）器件换流：采用全控型器件。 （2）电网换流：利用电网提供换流电压（例可控整流电路）。
6.1 变频器的基本概念 一.变频器的基本工作原理
3.变频器常用的调压方法
（2）直流斩波器调压 采用不可控整流器，保证变频器电源侧有较高的功率因数， 在直流环节中设置直流斩波器完成电压调节。
二极 管整 流器
D C /D C 斩波器
滤波器
逆 变 器
负 载
斩波调压方案
特点：电路增加了斩波环节，提高了电网侧功率因数， 调压方便
uo
0
T /2
T
S1 Ud S2
io
负载
S3 a) uo
t
uo S 4
0
T /2
T
t
逆变器自身控制方案
b)
6.1 变频器的基本概念 一.变频器的基本工作原理
3.变频器常用的调压方法 （3）逆变器自身调压 根据调制波形的不同，可分为：
单脉冲调制：在输出电压波形的半周期内只有一个脉冲。 多脉冲调制：在输出电压波形的半周期内有多个脉冲。
t
t3 t4 t5 t6 V2 VD1 b) V1 V2 VD2
V1 或V2 通时，io 和uo 同方向， 直流侧向负载提供能量； VD1 或VD2 通时，io 和uo 反向， 电感中贮能向直流侧反馈。 VD1 、VD2 称为续流二极管, 它又起着使负载电流连续的作 用，又称续流二极管。
O
t1 t2 V1
2.变频器的工作原理
对变频器的要求： 改变对负载的供电频率 改变对负载的供电电压
以单相桥式逆变电路为例
uo S1 Ud S2 uo S4 io 负载 S3 io t1 t2 t
a)
b)
S1~S4是桥式电路的4个臂，由电力电子器件及辅助电路组成。
用可控开通、关断的电力电子开关来切换电流方向，将 直流电能转换成交流电能。
180 导电型逆变器
120 导电型逆变器
0
0
uo io
电压型变频器
t1 t2
t
io
t1 t2
t
电流型变频器
6.1 变频器的基本概念
三.逆变器中的电子开关
1.逆变器对电子开关的要求：
对正向电流既能控制开通，又能控制关断。 高开关速度和低能量损耗。 有足够的电压和电流定额。 提供滞后电流通路。实现负载与电源间的无功交换。 电压型逆变器采用逆导型电力电子开关。 逆导型由单向导电电子开关与开关二极管反并联而成。
6.1 变频器的基本概念 一.变频器的基本工作原理
3.变频器常用的调压方法
分为可控整流器调压、直流斩波器调压和逆变器自身调压三种。
交流电 源
+
可控 直流 电源 直流 环节 滤波器 逆 变 器 负 载
可控整流方案
(1)可控整流器调压 根据负载对变频器输出电压的要求，通过相控整流器 实现对变频器输出电压的调节。 特点：电路组成简单，低压深控时候电网侧功率因数下 降严重，谐波含量大。一般用于电压变化不大的场合。
正弦波脉宽调制：在输出电压波形的半周期内为多脉冲调 制，而且每 个脉冲的宽度按正弦规律变化。
u Ud
S1 Ud S2 uo S4 io 负载 S3
uo
uo
f
O -U d
t
特点：电路结构简单，性能优良，控制电路复杂
6.1 变频器的基本概念
二.变频器中逆变器的基本类型 1.按直流输入端滤波器分类 电压型逆变器： 中间直流环节采用大电容作为滤波器， 逆变器的输入电压平直且电源阻抗很小， 类似于电压源。 电流型逆变器： 中间直流环节采用大电感作为滤波器， 逆变器的输入电流平直且电源阻抗很大， 类似于电流源。 2.按电子开关的开关频率分类（三相逆变器）
2.变频器的工作原理
阻感负载工作过程分析：
uo S1 Ud S2 uo S4 io 负载 S3 io t1 t2 t
a)
b)
t1前：S1、S4通，uo和io均为正。 t1时刻断开S1、S4，合上S2、S3，uo变负，但io不能立刻反向。
io从电源负极流出，经S2、负载和S3流回正极，负载电感能量 向电源反馈，io逐渐减小，t2时刻降为零，之后io才反向并增大
t
导通 元件
VD1 VD2
6.2 电压型逆变器
一.单相半桥式电压型逆变器 优点：电路简单，使用器件少。 缺点： 输出交流电压幅值为 Ud/2，且直流侧需两
电容器串联，要控制两者电压均衡。
应用：
用于几kW以下的小功率逆变电源。 单相全桥、三相桥式都可看成若干个半桥逆变电 路的组合。
二.单相全桥式电压型逆变器
整流器:将固定频率和电压的交流电能整流为直流电能, 可以是不可控的，也可以是可控的。
6.1 变频器的基本概念
一.变频器的基本工作原理 1.变频器的电路构成
交流 电源
+
整 流 器 直流 环节 滤波器 逆 变 器 负 载
滤波器:将脉动的直流量滤波成平直的直流量,可以对直 流电压滤波(用电容),也可以对直流电流滤波(用电感) 因为逆变器的负载为异步电动机，属于感性负载， 无论电动机处于电动或发电制动状态，其功率因数总不 会为1，总会有无功功率的交换，要靠中间直流环节的 储能元件来缓冲。
+
Ud 2
C1 io R
V1 VD1 L uo
1.主电路
电容C1和C2和一方面是直流电 源的分压电路，另一方面又是直 流电源的滤波环节
Ud
Ud 2
C2 a)
VD2 V2
uo Um O -Um io
2.工作过程及波形分析
t
t3 O t1 t2 V1
t4 t5 t6 V2 VD1 b) V1 V2 VD2
6.1 变频器的基本概念
一.变频器的基本工作原理 1.变频器的电路构成
交流 电源
+
整 流 器 直流 环节 滤波器 逆 变 器 负 载
逆变器:将直流电能逆变为交流电能,直接供给负载,它 的输出频率和电压均与交流输入电源无关,称为无源逆 变器。它是变频器的核心。
6.1 变频器的基本概念 一.变频器的基本工作原理
t
V1和V2栅极信号在一周期内各 半周正偏、半周反偏，两者互补， 输出电压uo为矩形波，幅值为 Um=Ud/2
导通 元件
VD1 VD2
6.2 电压型逆变器
一.单相半桥式电压型逆变器
+
Ud 2
C1 io R
V1 VD1 L uo
2.工作过程及波形分析
Ud
Ud 2
C2 a)
VD2 V2
uo Um O -Um io
uo io O uo
io
i O i O uVT iVT iVT
1 4
wt
iVT
2
iVT
3
t
t1
uVT
1
uVT
tt4来自负载换流原理图O
6.1 变频器的基本概念
三.逆变器中的电子开关 2.器件换流方式： (4)强迫换流：附加强迫换流环节实现晶闸管的关 断。
直接耦合强迫换流原理图 电感耦合式强迫换流原理图
V1 VD1 Ud V2 R io L V3 VD3
uo
VD2 V4 VD4
器件换流原理图
6.1 变频器的基本概念
三.逆变器中的电子开关 2.换流方式： （3）负载换流：由负载提供换流电压的换流方式，用于 负载为容性场合。 直流侧串电感，工作过程可认为id 基本没有脉动， 整个负载工作在接近并联谐振状态而略呈容性。负载对 基波的阻抗大而对谐波的阻抗小。所以uo接近正弦波。
6.1 变频器的基本概念
三.逆变器中的电子开关
换流方式总结： 器件换流——适用于全控型器件。 其余三种方式——针对晶闸管。
器件换流和强迫换流——属于自换流。
电网换流和负载换流——属于外部换流。
当电流不是从一个支路向另一个支路转移，而 是在支路内部终止流通而变为零，则称为熄灭 。
6.2 电压型逆变电路
大量产品被封存更多产品召回途中晶闸管区间每器件导电180同一相上下两开关交替导电任一瞬间有三个桥臂同时导通换流都是在同一相上下两开关之间进行各组器件开始导电的角度差1201180导电方式纵向换流三相桥式电压型逆变器控制方式561612123234345456波形分析生部和国家食品药品监督管理局联合发出紧急通知要求暂停销售使用标示为黑龙江省完达山制药厂生产的刺五加注射液
2）电压型逆变电路的特点
(1)直流侧为电压源或 并联大电容，直流侧电压 基本无脉动。 (2)输出电压为矩形波， 输出电流因负载阻抗不同 而不同。
(3)阻感负载时需提供 无功功率。为了给交流侧 向直流侧反馈的无功能量 提供通道，逆变桥各臂并 联续流二极管。
电压型全桥逆变电路
6.2 电压型逆变器
一.单相半桥式电压型逆变器
2.变频器的工作原理
直流电 交流电
S1、S4闭合，S2、S3断开时，负载电压uo为正 S1、S4断开，S2、S3闭合时，负载电压uo为负
6.1 变频器的基本概念 一.变频器的基本工作原理
2.变频器的工作原理
uo S1 Ud S2 uo S4 io 负载 S3 io t1 t2 t
a)
b)
改变两组开关切换频率，可改变输出交流电频率。
1）逆变电路的分类 —— 根据直流侧电源性质的不同
直流侧是电压源
电压型逆变电路——又称为电压源
型逆变电路 Voltage Source Type Inverter-VSTI
直流侧是电流源
电流型逆变电路——又称为电流源
型逆变电路 Current Source Type Inverter-VSTI
6.2 电压型逆变电路
6.1 变频器的基本概念
一.变频器的基本工作原理 3.变频器常用的调压方法 （3）逆变器自身调压 采用不可控整流器，通过逆变器自身的电子开关进行斩波 控制，使输出电压为脉冲列。改变输出电压脉冲列的脉冲宽 度，便可达到调节输出电压的目的。这种方法称为脉宽调制 (Pulse Width Modulation--PWM)
第六章
逆变电路— 交-直-交变频电路基础
6.1 变频器的基本概念 6.2 电压逆变器
6.3 电流逆变器 6.4 PWM控制技术
6.5 PWM整流器原理和控制方法
6.1 变频器的基本概念
一.变频器的基本工作原理 1.变频器的电路构成
AC DC DC AC
整流器
输入
滤波器
逆变器
输出
交流 电源
+
整 流 器 直流 环节 滤波器 逆 变 器 负 载
改变Ud电压或开关的导通时间，可改变输出交流电电压大小。
电阻负载时，负载电流io和uo的波形相同，相位也相同。 阻感负载时，io相位滞后于uo，波形也不同。
+ P ~ 正 组 i0
N
u0
-
Z
反 组
~
+
u
= 30ua
ub
uc
ua
ub
uc
O
t
正组工作
反组工作
单相交交变频电路原理图
6.1 变频器的基本概念 一.变频器的基本工作原理
t
t4 t5 V1 V4 VD1 VD4 b) VD2 VD3 t6
t
导通 元件 VD1 VD4
V4
二.单相全桥式电压型逆变器
+
V1 VD1 Ud C V2 R io L V3 VD3
1.主电路
2.工作过程及波形分析
uo波形同半桥电路的uo，幅 值高出一倍Um=Ud io波形和半桥电路的io相同，幅 值增加一倍。 改变输出交流电压的有效值只能 通过改变直流电压Ud来实现。
uo
VD2 V4 VD4
Um O -Um io t3 O t1 V1 t2 V2 V3 VD2 VD3
a)
t
t4 t5 V1 V4 VD1 VD4 b) VD2 VD3 t6
t
导通 元件 VD1 VD4
V4
二.单相全桥式电压型逆变器
阻感负载时，还可采用移 相得方式来调节输出电压 －移相调压。
V3的基极信号比V1落后q （0＜ q ＜180 °）。V3、 V4的栅极信号分别比V2、 V1的前移180°－q。输 出电压是正负各为q的脉 冲。 改变q就可调节输出电压。
+
V1 VD1 Ud C V2 R io L V3 VD3
1.主电路
2.工作过程及波形分析
V1和V4一对， V2和V3另一
uo
VD2 V4 VD4
Um O -Um io t3 O t1 V1 t2 V2 V3 VD2 VD3
a)
对，成对桥臂同时导通，两 对桥臂交替导通180度.
当负载为感性时，V1 、 V4关断 后，由VD2、VD3提供负载续流回 路，电流过零时V2 、 V3导通； V2 、 V3关断后，由VD1、VD4 提供负载续流回路，电流过零时 V1 、 V4导通；
u G1 O u G2 O u G3 O u G4 O uo io O a)
t
q
t
t
t io t 1 t2 b) t3 uo t
单相全桥逆变电路的 移相调压方式
+
V1 VD1 Ud V2 R io V3 VD3
uo io t1 t2
uo
VD2 V4 VD4
t
6.1 变频器的基本概念
三.逆变器中的电子开关 2.器件换流方式：电流从一个支路向另一个支路转移的过程，也 称换相 开通：适当的门极驱动信号就可使器件开通。 关断： 全控型器件可通过门极关断。 半控型器件晶闸管，必须利用外部条件才能关断。 一般在晶闸管电流过零后施加一定时间反压，才能 关断。 研究换流方式主要是研究如何使器件关断。
uo S1 Ud S2 uo S4 io 负载 S3 io t1 t2 t
a)
b)
6.1 变频器的基本概念
三.逆变器中的电子开关 2.换流方式： 电流从一个支路向另一个支路转移的过程，也称换相。 分为器件换流、电网换流、负载换流和强迫换流四种。 后三种用于晶闸管电路。 （1）器件换流：采用全控型器件。 （2）电网换流：利用电网提供换流电压（例可控整流电路）。
6.1 变频器的基本概念 一.变频器的基本工作原理
3.变频器常用的调压方法
（2）直流斩波器调压 采用不可控整流器，保证变频器电源侧有较高的功率因数， 在直流环节中设置直流斩波器完成电压调节。
二极 管整 流器
D C /D C 斩波器
滤波器
逆 变 器
负 载
斩波调压方案
特点：电路增加了斩波环节，提高了电网侧功率因数， 调压方便
uo
0
T /2
T
S1 Ud S2
io
负载
S3 a) uo
t
uo S 4
0
T /2
T
t
逆变器自身控制方案
b)
6.1 变频器的基本概念 一.变频器的基本工作原理
3.变频器常用的调压方法 （3）逆变器自身调压 根据调制波形的不同，可分为：
单脉冲调制：在输出电压波形的半周期内只有一个脉冲。 多脉冲调制：在输出电压波形的半周期内有多个脉冲。
t
t3 t4 t5 t6 V2 VD1 b) V1 V2 VD2
V1 或V2 通时，io 和uo 同方向， 直流侧向负载提供能量； VD1 或VD2 通时，io 和uo 反向， 电感中贮能向直流侧反馈。 VD1 、VD2 称为续流二极管, 它又起着使负载电流连续的作 用，又称续流二极管。
O
t1 t2 V1
2.变频器的工作原理
对变频器的要求： 改变对负载的供电频率 改变对负载的供电电压
以单相桥式逆变电路为例
uo S1 Ud S2 uo S4 io 负载 S3 io t1 t2 t
a)
b)
S1~S4是桥式电路的4个臂，由电力电子器件及辅助电路组成。
用可控开通、关断的电力电子开关来切换电流方向，将 直流电能转换成交流电能。
180 导电型逆变器
120 导电型逆变器
0
0
uo io
电压型变频器
t1 t2
t
io
t1 t2
t
电流型变频器
6.1 变频器的基本概念
三.逆变器中的电子开关
1.逆变器对电子开关的要求：
对正向电流既能控制开通，又能控制关断。 高开关速度和低能量损耗。 有足够的电压和电流定额。 提供滞后电流通路。实现负载与电源间的无功交换。 电压型逆变器采用逆导型电力电子开关。 逆导型由单向导电电子开关与开关二极管反并联而成。
6.1 变频器的基本概念 一.变频器的基本工作原理
3.变频器常用的调压方法
分为可控整流器调压、直流斩波器调压和逆变器自身调压三种。
交流电 源
+
可控 直流 电源 直流 环节 滤波器 逆 变 器 负 载
可控整流方案
(1)可控整流器调压 根据负载对变频器输出电压的要求，通过相控整流器 实现对变频器输出电压的调节。 特点：电路组成简单，低压深控时候电网侧功率因数下 降严重，谐波含量大。一般用于电压变化不大的场合。
正弦波脉宽调制：在输出电压波形的半周期内为多脉冲调 制，而且每 个脉冲的宽度按正弦规律变化。
u Ud
S1 Ud S2 uo S4 io 负载 S3
uo
uo
f
O -U d
t
特点：电路结构简单，性能优良，控制电路复杂
6.1 变频器的基本概念
二.变频器中逆变器的基本类型 1.按直流输入端滤波器分类 电压型逆变器： 中间直流环节采用大电容作为滤波器， 逆变器的输入电压平直且电源阻抗很小， 类似于电压源。 电流型逆变器： 中间直流环节采用大电感作为滤波器， 逆变器的输入电流平直且电源阻抗很大， 类似于电流源。 2.按电子开关的开关频率分类（三相逆变器）
2.变频器的工作原理
阻感负载工作过程分析：
uo S1 Ud S2 uo S4 io 负载 S3 io t1 t2 t
a)
b)
t1前：S1、S4通，uo和io均为正。 t1时刻断开S1、S4，合上S2、S3，uo变负，但io不能立刻反向。
io从电源负极流出，经S2、负载和S3流回正极，负载电感能量 向电源反馈，io逐渐减小，t2时刻降为零，之后io才反向并增大
t
导通 元件
VD1 VD2
6.2 电压型逆变器
一.单相半桥式电压型逆变器 优点：电路简单，使用器件少。 缺点： 输出交流电压幅值为 Ud/2，且直流侧需两
电容器串联，要控制两者电压均衡。
应用：
用于几kW以下的小功率逆变电源。 单相全桥、三相桥式都可看成若干个半桥逆变电 路的组合。
二.单相全桥式电压型逆变器
整流器:将固定频率和电压的交流电能整流为直流电能, 可以是不可控的，也可以是可控的。
6.1 变频器的基本概念
一.变频器的基本工作原理 1.变频器的电路构成
交流 电源
+
整 流 器 直流 环节 滤波器 逆 变 器 负 载
滤波器:将脉动的直流量滤波成平直的直流量,可以对直 流电压滤波(用电容),也可以对直流电流滤波(用电感) 因为逆变器的负载为异步电动机，属于感性负载， 无论电动机处于电动或发电制动状态，其功率因数总不 会为1，总会有无功功率的交换，要靠中间直流环节的 储能元件来缓冲。
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Ud 2
C1 io R
V1 VD1 L uo
1.主电路
电容C1和C2和一方面是直流电 源的分压电路，另一方面又是直 流电源的滤波环节
Ud
Ud 2
C2 a)
VD2 V2
uo Um O -Um io
2.工作过程及波形分析
t
t3 O t1 t2 V1
t4 t5 t6 V2 VD1 b) V1 V2 VD2
6.1 变频器的基本概念
一.变频器的基本工作原理 1.变频器的电路构成
交流 电源
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整 流 器 直流 环节 滤波器 逆 变 器 负 载
逆变器:将直流电能逆变为交流电能,直接供给负载,它 的输出频率和电压均与交流输入电源无关,称为无源逆 变器。它是变频器的核心。
6.1 变频器的基本概念 一.变频器的基本工作原理
t
V1和V2栅极信号在一周期内各 半周正偏、半周反偏，两者互补， 输出电压uo为矩形波，幅值为 Um=Ud/2
导通 元件
VD1 VD2
6.2 电压型逆变器
一.单相半桥式电压型逆变器
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Ud 2
C1 io R
V1 VD1 L uo
2.工作过程及波形分析
Ud
Ud 2
C2 a)
VD2 V2
uo Um O -Um io
uo io O uo
io
i O i O uVT iVT iVT
1 4
wt
iVT
2
iVT
3
t
t1
uVT
1
uVT
tt4来自负载换流原理图O
6.1 变频器的基本概念
三.逆变器中的电子开关 2.器件换流方式： (4)强迫换流：附加强迫换流环节实现晶闸管的关 断。
直接耦合强迫换流原理图 电感耦合式强迫换流原理图