三相逆变器
三相逆变器电感计算
三相逆变器电感计算
摘要：
1.三相逆变器电感计算简介
2.三相逆变器电感计算公式
3.影响电感计算的因素
4.电感计算的实际应用
5.总结
正文：
三相逆变器电感计算是一个重要的环节，在设计和优化逆变器电路时，需要对其进行精确的计算。
电感是逆变器电路中的一个重要参数，它对电路的性能有着直接的影响。
因此，掌握三相逆变器电感计算的方法是十分必要的。
首先，我们来看一下三相逆变器电感计算的公式。
电感的计算公式为：L = (V^2s / (2πfB))^1/2，其中，L 代表电感值，V^2s 是逆变器输出电压的二次方，f 是逆变器的工作频率，B 是逆变器的磁通密度。
这个公式是计算电感的基础公式，但在实际应用中，还需要考虑其他因素，如电感材料的特性、线圈的结构等。
影响电感计算的因素主要有两个，一是电感材料，二是线圈的结构。
电感材料的不同，会影响电感的磁导率，从而影响电感值。
线圈的结构，如线圈的匝数、直径、长度等，也会影响电感值。
因此，在进行电感计算时，需要考虑这些因素。
在实际应用中，电感计算常常用于优化逆变器电路。
例如，当需要提高逆
变器的输出电压时，可以通过增加电感值来实现。
同样，当需要减小逆变器的体积时，可以通过减小电感值来实现。
通过电感计算，可以更好地设计和优化逆变器电路，提高电路的性能。
总的来说，三相逆变器电感计算是逆变器设计和优化的重要环节。
三相逆变器原理
三相逆变器原理
三相逆变器是一种将直流电能转换为交流电能的装置，其工作原理基于电子器件的开关控制。
首先，三相逆变器会接收来自直流电源的直流电能，并通过电容器进行滤波，将电流的波动减小至最小。
然后，三相逆变器使用电子开关器件（如MOSFET或IGBT）来控制电流的流动方向和大小。
在三相逆变器中，每个相位都有一个独立的开关组件，用于控制电流的导通和截断。
通过控制这些开关的状态，可以实现对电流的调制，从而生成交流电信号。
具体来说，三相逆变器使用一种称为“脉宽调制”的技术，即通过改变开关的导通时间比例来控制输出电流的形状。
通常，三相逆变器会采用正弦波调制，即输出电流的形状类似于正弦波。
为了实现正弦波调制，三相逆变器会根据所需输出电流的相位和振幅，以及电网的频率和电压进行计算，并相应地改变开关的状态和导通时间。
这样，就可以在输出端产生与电网相同频率和相位的交流电信号。
此外，三相逆变器还需要使用一个控制电路来监测电网的状态和反馈信号，并根据这些信息来调整开关的状态。
这样，三相逆变器可以实现稳定而高效的电能转换。
总的来说，三相逆变器的原理是利用电子开关器件和脉宽调制
技术将直流电能转换为交流电能。
通过控制开关的状态和导通时间，以及根据电网的参数进行计算和调整，三相逆变器可以实现对输出电流形状的控制，从而实现高效的能量转换。
三相两电平逆变器与三相三电平逆变器
三相两电平逆变器与三相三电平逆变器三相两电平逆变器与三相三电平逆变器，这两个名词听起来就像是一群调皮捣蛋的孩子，一个是两个调皮捣蛋，一个是三个调皮捣蛋。
那么，这俩孩子到底有什么区别呢？别着急，让我这个知识渊博的老司机来给你科普一下。
我们来说说三相两电平逆变器。
这个名字有点复杂，但其实它就是一种电力变换设备，将直流电转换成交流电。
它的“两电平”指的是它的输出电压有两个电平，分别是正半周和负半周。
这种逆变器的特点是输出波形比较稳定，对电器设备的保护性能较好。
但是，它的功率因数较低，不能直接驱动大功率的负载，需要再加上一个电子滤波器或者机械开关进行补偿。
接下来，我们来说说三相三电平逆变器。
这个名字听起来就很霸气，它的“三电平”指的是它的输出电压有三个电平，分别是正半周、负半周和零电平(即斩波电流)。
这种逆变器的特点是输出波形更加接近于正弦波，功率因数较高，可以直接驱动大功率的负载。
而且，它的效率更高，损耗更小。
但是，由于它的输出电压有零电平，所以在控制上有一定的难度。
那么，这两个孩子到底哪个更优秀呢？其实，这个问题没有绝对的答案，因为它们各有优缺点，适用于不同的场合。
如果你的需求是输出波形稳定、对电器设备保护性能好，那么三相两电平逆变器是个不错的选择；如果你的需求是输出波形接近正弦波、可以直接驱动大功率负载、效率高，那么三相三电平逆变器就是你的菜。
我们在选择逆变器的时候，还要考虑其他因素，比如价格、可靠性、维护成本等。
就像我们在购物时，不仅要看价格，还要看品质、售后服务等因素一样。
所以，老司机在这里给大家提个醒：在选择逆变器的时候，一定要综合考虑各种因素，才能买到性价比最高的那一款。
我想说的是，虽然三相两电平逆变器和三相三电平逆变器都是电力变换设备，但它们就像我们的生活中的各种角色一样，各有各的特点和用途。
我们要学会尊重它们，了解它们，才能更好地利用它们为我们的生活带来便利。
好了，今天的科普就到这里了。
三相逆变器
二、三相逆变器的基本电路及工作原理
3、谐振直流环节逆变器
２）并联谐振 直流环节逆变器
３）结实型谐振 直流环节逆变器
§7-1变频电路
根据滤 波元件 交--交 变频器 变频器 根据控 制方式 电压型 电流型 相位控制型
交--直--交 变频器
斩控型 （脉宽调制型PWM） 强迫换流 并联谐振 根据电力 普通晶闸管 负载换流 电子器件 串联谐振 全控型功率器件
１） 电压型逆变器的基本电路及工作原理。
二、三相逆变器的基本电路及工作原理 1、电压型逆变器(串联谐振)
２）晶闸管串联电感式逆变电路 晶闸管逆变器用于感性负载时，强迫换相电路不同，逆变 器的主电路也不同。
二、三相逆变器的基本电路及工作原理 2、电流型逆变器
１）电流型逆变器的基本电路及工作原理
二、三相逆变器的基本电路及工作原理 2、电流型逆变器
任务一、无源逆变技术的实现容滤波，类似于电压源 电流型逆变器： 采用大电感，类似于电流源 根据功率开关的 导通持续时间不同 180°导电型
根据最靠近逆变桥
的直流滤波方式
120°导电型
三、三相逆变器的基本电路及工作原理 1、电压型逆变器(串联谐振)
0 根据电力电子 180 导电型 器件导通角度 1200导电型
２）串联二极管式电流型逆变器
二、三相逆变器的基本电路及工作原理 3、谐振直流环节逆变器
1）谐振直流环节 逆变器的基本电路
应用软开关技术，几乎将器件的开关 损耗降低到零，提高了逆变器的效率 和开关频率，避免了开关关断时的高 du／dt、di／dt，因此无须使用缓冲 电路，但开关器件承受的电压约为直 流电源电压的２～３倍，须用耐高压 的功率开关器件
三相PWM逆变器
1.0 (ULLm)h/Ud
0.8
0.6 0.4
2mf+1
0.2
0.0 1
mf
Ud t
Ud t
基波ULL1
Ud
t
ma=0.8,mf=15
2mf+1
3mf+2
2mf
3mf
三相逆变器的线电
压波形中可以消除单 桥臂逆变器中主要的 谐波成分。
逆变电路
u
utri uctr.A
uctr.B
uctr.C
0
t
uAN 0 uBN 0 uAB=uAN-uBN 0
uctr.B
uctr.C
U
Uctr
Utri 1/fs
0
t
0
t
uAN
UA0
t=0 UA0_1
0 uBN
Ud t
0
Ud /2t -Ud /2
0 uAB=uAN-uBN
Uctr<Utri TA -: 通,TA+: 断 Uctr>Utri TA+: 通,TA-: 断
0
基波ULL1
Ud t
Ud
t
桥臂输出中基波分量的电压峰值为：
0 uAB=uAN-uBN 0
1.0 (ULLm)h/Ud
0.8
0.6 0.4
2mf+1
0.2
0.0 1
mf
逆变电路
uctr.B
uctr.C
t
Ud t
Ud t
基波ULL1
Ud
t
ma=0.8,mf=15
2mf+1
3mf+2
2mf
3mf
假设mf为奇数，则
三相pwm逆变器的基本原理
三相pwm逆变器的基本原理三相PWM逆变器是一种将直流电能转换为交流电能的装置。
它主要由整流器、逆变器和控制电路三个部分组成。
整流器部分是将交流电源输入的交流电转换为直流电，并通过滤波电路对直流电进行滤波，以保证逆变器输入的直流电质量良好。
整流器通常采用整流桥进行整流，并通过电容滤波减小脉动。
逆变器部分是将直流电转换为三相交流电。
它采用PWM技术控制开关器件（如晶闸管、IGBT等）的开关时间，从而控制输出波形的形状和峰值。
具体来说，PWM技术是通过调整开关器件的导通和关断时间比例，将直流电压分解为多个频率相同、幅值不同的脉冲信号，再通过低通滤波器将这些脉冲信号重组成平滑的交流电信号。
根据PWM技术的不同调制方式和实现方法，逆变器可以分为多种类型，如单极性PWM逆变器、双极性PWM逆变器和多电平PWM逆变器等。
单极性PWM逆变器是一种较为简单的逆变器，它通过周期性开关器件的导通和关断来实现输出波形的控制。
当开关器件导通时，输出电压为正；而当开关器件关断时，输出电压为零。
通过调节开关器件导通和关断的时间比例，可以改变输出电压的幅值。
双极性PWM逆变器是一种在单极性PWM逆变器基础上增加零电平操作的改进型逆变器。
它在正半周的开关器件导通和关断之外，还加入了与正半周相反的负半周开关器件的操作。
通过调节正负半周开关器件的导通和关断时间比例，可以进一步改变输出波形的形状和峰值。
多电平PWM逆变器是一种更为高级的逆变器，它通过增加开关器件的电平数目，使得输出波形更加接近正弦波。
多电平PWM逆变器可以采用多种调制方法，如SPWM调制、SVPWM调制和DPWM调制等。
其中，SPWM调制是最常用的一种方法，通过逐渐增加脉冲的脉宽从而逼近正弦波的形状。
SVPWM调制是一种在SPWM调制的基础上进一步优化的方法，可以实现更高的输出电压质量和更低的谐波含量。
DPWM调制则是一种在负载波形变化较小时可以使用的简化调制方法。
三相逆变器电路原理和工作过程图文说明
三相逆变器电路原理和工作过程图文说明单相逆变器电路由于受到功率开关器件的容量、零线（中性线）电流、电网负载平衡要求和用电负载性质等的限制，容量一般都在100kV A以下，大容量的逆变电路大多采用三相形式。
三相逆变器按照直流电源的性质不同分为三相电压型逆变器和三相电流型逆变器。
1.三相电压型逆变器。
电压型逆变器就是逆变电路中的输入直流能量由一个稳定的电压源提供，其特点是逆变器在脉宽调制时的输出电压的幅值等于电压源的幅值，而电流波形取决于实际的负载阻抗。
三相电压型逆变器的基本电路如图6-15所示。
该电路主要由6只功率开关器件和6只续流二板管以及带中性点的直流电源构成。
图中负载L和R表示三相负载的各路相电感和相电阻。
图6-15 三相电压型逆变器电路原理图图6-15三相电压型逆变器电路原理图功率开关器件VT1～VT6在控制电路的作用下，控制信号为三相互差1200的脉冲信号时，可以控制每个功率开关器件导通180度或120度，相邻两个开关器件的导通时间互差60度逆变器三个桥臂中上部和下部开关元件以180度间隔交替开通和关断，VT1～VT6以60度的电位差依次开通和关断，在逆变器输出端形成a、b、c三相电压。
控制电路输出的开关控制信号可以是方波、阶梯波、脉宽调制方波、脉宽调制三角波和锯齿波等，其中后三种脉宽调制的波形都是以基础波作为载波，正弦波作为调制波，最后输出正弦波波形。
普通方波和被正弦波调制的方波的区别如图6-16所示，与普通方波信号相比，被调制的方波信号是按照正弦波规律变化的系列方波信号，即普通方波信号是连续导通的，而被调制的方波信号要在正弦波调制的周期内导通和关断N次。
方波调制波形图6-16 方波与被调制方波波形示意图2.三相电流型逆变器。
电流型逆变器的直流输入电源是一个恒定的直流电流源，需要调制的是电流，若一个矩形电流注入负载，电压波形则是在负载阻抗的作用下生成的。
在电流型逆变器中，有两种不同的方法控制基波电流的幅值，一种方法是直流电流源的幅值变化法，这种万法使得交流电输出侧的电流控制比较简单；另一种方法是用脉宽调制来控制基波电流。
三相逆变器电路原理和工作过程图文说明
三相逆变器电路原理和工作过程图文说明单相逆变器电路由于受到功率开关器件的容量、零线（中性线）电流、电网负载平衡要求和用电负载性质等的限制，容量一般都在100kV A以下，大容量的逆变电路大多采用三相形式。
三相逆变器按照直流电源的性质不同分为三相电压型逆变器和三相电流型逆变器。
1.三相电压型逆变器。
电压型逆变器就是逆变电路中的输入直流能量由一个稳定的电压源提供，其特点是逆变器在脉宽调制时的输出电压的幅值等于电压源的幅值，而电流波形取决于实际的负载阻抗。
三相电压型逆变器的基本电路如图6-15所示。
该电路主要由6只功率开关器件和6只续流二板管以及带中性点的直流电源构成。
图中负载L和R表示三相负载的各路相电感和相电阻。
图6-15 三相电压型逆变器电路原理图图6-15三相电压型逆变器电路原理图功率开关器件VT1～VT6在控制电路的作用下，控制信号为三相互差1200的脉冲信号时，可以控制每个功率开关器件导通180度或120度，相邻两个开关器件的导通时间互差60度逆变器三个桥臂中上部和下部开关元件以180度间隔交替开通和关断，VT1～VT6以60度的电位差依次开通和关断，在逆变器输出端形成a、b、c三相电压。
控制电路输出的开关控制信号可以是方波、阶梯波、脉宽调制方波、脉宽调制三角波和锯齿波等，其中后三种脉宽调制的波形都是以基础波作为载波，正弦波作为调制波，最后输出正弦波波形。
普通方波和被正弦波调制的方波的区别如图6-16所示，与普通方波信号相比，被调制的方波信号是按照正弦波规律变化的系列方波信号，即普通方波信号是连续导通的，而被调制的方波信号要在正弦波调制的周期内导通和关断N次。
方波调制波形图6-16 方波与被调制方波波形示意图2.三相电流型逆变器。
电流型逆变器的直流输入电源是一个恒定的直流电流源，需要调制的是电流，若一个矩形电流注入负载，电压波形则是在负载阻抗的作用下生成的。
在电流型逆变器中，有两种不同的方法控制基波电流的幅值，一种方法是直流电流源的幅值变化法，这种万法使得交流电输出侧的电流控制比较简单；另一种方法是用脉宽调制来控制基波电流。
三相逆变器工作原理
三相逆变器工作原理整流器部分采用整流桥的结构，将交流电转换为直流电。
整流器包括六个二极管，每个二极管对应一个相位的输入电压。
通过这些二极管，输入的三相交流电转换为直流电，从而提供给逆变器部分。
逆变器部分是三相逆变器的核心，它将直流电转换为三相交流电。
逆变器通常由大功率的晶闸管组成。
晶闸管能够控制电流的流通，通过不同的开关控制方式，实现对输出电流的控制。
逆变器的输出电流是通过以一定频率开关晶闸管的方式，控制电流的导通和截断实现的。
1.输入电流控制：逆变器通过控制晶闸管的导通和截断，实现对输入电流的控制。
通过适当调节晶闸管的开关频率和脉宽，可以控制输入电流的大小和波形。
2.电压逆变：逆变器通过以一定频率和脉宽开关晶闸管，将直流电转换为交流电。
开关晶闸管的不同组合方式，可以实现不同的输出电压波形，如正弦波、方波和脉冲波等。
3.输出电压控制：逆变器通过控制晶闸管的开关频率和脉宽，实现对输出电压的控制。
通过调节晶闸管的开关频率和占空比，可以调节输出电压的大小和波形。
4.输出频率控制：逆变器通过调节晶闸管的开关频率，实现对输出频率的控制。
通过改变晶闸管的开关频率，可以实现输出频率的调节，通常为50Hz或60Hz。
5.控制保护功能：逆变器通常还具有过压保护、欠压保护、过流保护、短路保护等功能，以保证逆变器和输出负载的安全运行。
总结起来，三相逆变器的工作原理是通过整流器将三相交流电转换为直流电，并通过逆变器将直流电转换为三相交流电。
通过调节晶闸管的开关频率和占空比，可以实现对输出电压和频率的控制。
逆变器还具有多种保护功能，以确保逆变器和负载的安全运行。
三相逆变器电流计算
三相逆变器电流计算三相逆变器是一种常用的电力转换装置，主要用于将直流电转换为交流电。
在三相逆变器中，电流的计算是一个重要的问题。
本文将介绍三相逆变器电流计算的方法和相关知识。
我们需要了解三相逆变器的基本原理。
三相逆变器由三个独立的逆变器组成，分别控制三个相位的输出。
每个逆变器由一个开关器件和一个滤波电容组成。
当开关器件导通时，电流通过滤波电容，并输出到负载上。
当开关器件关断时，电流停止流动，但滤波电容上的电荷仍然存在，维持输出电压。
在三相逆变器中，电流的计算可以通过欧姆定律来实现。
根据欧姆定律，电流等于电压除以阻抗。
在逆变器中，输出电流取决于负载的电阻和输出电压。
通常，负载的电阻是已知的，因此我们只需要计算输出电压。
输出电压的计算涉及到逆变器的工作原理和控制方法。
常见的控制方法有PWM（脉宽调制）和SPWM（正弦脉宽调制）。
在PWM 控制下，逆变器的开关器件周期性地开关，以产生等效的交流输出电压。
而在SPWM控制下，逆变器的开关器件根据输入的正弦信号进行开关，以产生接近正弦波形的输出电压。
在进行电流计算时，需要考虑逆变器的效率和损耗。
逆变器的效率表示输出功率与输入功率之间的比例关系。
损耗主要包括开关器件和滤波电容的损耗。
在实际应用中，我们需要考虑逆变器的效率和损耗对电流计算的影响。
除了欧姆定律和控制方法，还有其他因素会影响三相逆变器电流的计算。
例如，输入电压的波形和频率、负载的特性、逆变器的容量等。
这些因素需要在具体的计算中进行考虑，以得到准确的电流值。
在实际应用中，三相逆变器电流的计算是非常重要的。
准确计算电流可以帮助我们评估逆变器的性能和选择适当的控制方法。
此外，电流计算还可以用于保护逆变器和负载，避免电流过大导致设备损坏。
三相逆变器电流的计算是一个复杂的问题，涉及到多个因素和方法。
在实际应用中，我们需要综合考虑这些因素，采用合适的计算方法，以获得准确的电流值。
只有通过准确的电流计算，我们才能实现逆变器的正常工作和性能优化。
大功率三相逆变器
大功率三相逆变器大功率三相逆变器是一种电力电子设备，用于将直流电能转换为交流电能。
它通常由多个功率模块组成，每个模块负责将一路直流电能转换为交流电能。
这些模块可以并联或串联，以实现所需的功率输出。
大功率三相逆变器的主要功能是将直流电源（如电池组或太阳能光伏板）提供的直流电能转换为交流电能，以满足各种应用的需求。
它广泛应用于工业、航空航天、交通运输等领域。
在大功率三相逆变器中，关键的部件是功率模块。
每个功率模块通常由多个晶体管和二极管组成，它们通过开关控制器进行控制。
开关控制器根据输入信号和控制算法来调整晶体管和二极管的开关状态，从而实现直流到交流的转换。
大功率三相逆变器还包括滤波器、保护装置和控制系统等辅助部件。
滤波器用于去除输出信号中的谐波和噪声，以保证输出信号的质量。
保护装置用于监测系统状态，并在出现故障或异常情况时采取相应的保护措施，以确保系统的安全运行。
控制系统负责监测和调节系统的运行状态，以实现对输出电压、频率和功率等参数的精确控制。
大功率三相逆变器具有多种优点。
首先，它能够将直流电能转换为交流电能，从而满足各种应用的需求。
其次，它具有高效率和稳定性，能够提供稳定可靠的电力输出。
此外，大功率三相逆变器还具有较高的功率密度和较小的体积，使其在空间受限的环境中得到广泛应用。
总之，大功率三相逆变器是一种重要的电力电子设备，它能够将直流电能转换为交流电能，并满足各种应用的需求。
它在工业、航空航天、交通运输等领域发挥着重要作用，并不断得到改进和创新。
随着科技的不断发展，大功率三相逆变器将继续发展壮大，并为人们创造更多便利和效益。
三相逆变器波形
三相逆变器波形
（实用版）
目录
1.三相逆变器的概念和组成
2.三相逆变器的输出电压波形
3.三相逆变器的应用领域
4.三相逆变器的控制技术
5.三相逆变器在不平衡电网条件下的控制方法
正文
三相逆变器是一种将直流电转换为交流电的电力电子设备，主要由电力电子器件、巨型晶体管和可关断晶闸管组成主电路。
在工业生产、军队、通信以及企业不间断电源系统等领域有广泛的应用。
三相逆变器的输出电压波形通常是正弦波，这是通过先进的单片机控制 SPWM 脉宽变换技术实现的。
这种波形可以有效抑制谐波扰动，提高电流波形质量。
然而，在实际应用中，由于电网电压的不平衡，可能会导致负序电压和负序电流的出现，这会对逆变器的输出电压波形产生影响。
为了解决这个问题，三相逆变器需要采用分别对正序网络和负序网络进行控制的方法。
在空间电压矢量中，正序分量会形成一个正弦波，而负序分量则会形成一个二倍频波动。
通过分析负序分量的特点，可以采用相应的控制策略，如 PI 控制器，来改善逆变器的工作性能。
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三相 桥式电压源型逆变器
三相桥式电压源型逆变器
三相桥式电压源型逆变器是一种常见的电力电子设备，它可以将直流电源转换为交流电源，其结构和工作原理如下：
1.结构：
三相桥式电压源型逆变器主要由六个功率开关管（通常为晶体管或场效应管）和相关电路组成。
这六个开关管按照特定的序列开关，以产生三相交流电源。
2.工作原理：
三相桥式电压源型逆变器的工作原理可以概括为“交流-直流-交流”的过程。
其第一步是通过三相全桥整流电路将交流电源转换为直流电源，再经过一个大电容平滑滤波，得到一个纹波较小的直流电源。
接下来，这个直流电源作为逆变电路的电源，通过三个标准正弦波和三角波的比较生成脉冲控制IGBT三相桥。
最终，通过这个三相桥的开关状态控制，得到PWM（脉冲宽度调制）调制的波形。
3.控制策略：
通过适当的控制策略，逆变器的开关可以控制电源的频率、幅度和相位，以满足不同的负载需求，例如电动机驱动、光伏发电系统等。
4.应用：
三相桥式电压源型逆变器被广泛应用于各种需要将直流电源转换为交流电源的场合，如电力系统的直流输电、工业用电、电动汽车的电力驱动等。
总的来说，三相桥式电压源型逆变器是一种重要的电力电子设备，在能源转换和电力系统中有着广泛的应用。
三相电压逆变器原理图
三相电压逆变器原理图
三相电压逆变器原理图如下：
[原理图]
根据原理图中的电路连接，三相电压逆变器主要由三个部分组成：输入滤波电路、逆变桥电路和输出滤波电路。
输入滤波电路主要由电容器和电感器组成，用于滤除输入电压中的高频噪声和干扰信号，保证逆变器工作的稳定性和可靠性。
逆变桥电路是三相逆变器的核心部分，由六个可控开关管（如IGBT）组成，分别为上下桥臂。
通过控制开关管的导通和关断，可以实现三相电压的逆变。
输出滤波电路主要由电感器和电容器组成，用于滤除逆变后输出电压中的高频谐波，提高逆变器输出电压的纯度和稳定性。
逆变器工作过程中，输入三相电压经过输入滤波电路进入逆变桥电路，在逆变桥电路的控制下，经过逆变和开关操作，将输入的直流电压逆变为输出的交流电压。
最后，输出电压经过输出滤波电路进行滤波处理，得到稳定的三相交流电压输出。
通过以上电路连接和工作过程，三相电压逆变器能够将直流电压转换为交流电压，实现在三相系统中的能量传送和使用。
三相电压源型逆变器
负载中点与直流电源中点连接时逆变器输 出波形（三相负载星型接法） 出波形（三相负载星型接法）
考虑到直流电压源中性点与负载中点o联接，负载为星型联接， 考虑到直流电压源中性点与负载中点 联接，负载为星型联接，输出电压波形上图 联接 ）、（b）、（ 中（a）、（ ）、（ ）所示，相电压可以用傅立叶级数表示如下： ）、（ ）、（c）所示，相电压可以用傅立叶级数表示如下：
式中 Ud—— 直流电压源电 压，V。 。
线电压为
式中
ua0——A相相电压，V。 相相电压， 。 相相电压 ub0——B相相电压，V。 相相电压， 。 相相电压 uc0——C相相电压，V。 相相电压， 。 相相电压
线电压的傅立叶级数表达式为
线电压基波有效值为
线电压平均值
若负载采用星形联接，且星形负载的中点 不与直流电源 若负载采用星形联接，且星形负载的中点o不与直流电源 中点联接。 区段， 导通， 中点联接。在0<ψt<=π/3区段，开关 、S5和S6导通， 区段 开关S1、 和 导通 其等效电路如图所示。 其等效电路如图所示。
三相电压源型方波逆变器
第五组：胡鹏展 倪晨晓 李 渊 支峥峥
提纲：
1.三相逆变器的特点及注意事项 三相逆变器的特点及注意事项 2.三相电压源型逆变器的基本电路 三相电压源型逆变器的基本电路 3.三相电压源型方波逆变器的导通型及其特征 三相电压源型方波逆变器的导通型及其特征 4.三相负载星形接法 三相负载星形接法
三相逆变器的特点： 三相逆变器的特点：
效率高、模块化、MPPT效率 > 99%、无功功率自动调节、传送设备参数无需数 据记录器、三角形或星形交流电接法、内含交直流保事项：
（1）如果连接线太小， 将会导致火灾。无论是输入线、输出线、地线，还是电 池线。尤其是地线必须是接线径足，否则会造成生命危险。 （2）连接方式 A．将输出线直接入输出端子台，这个连接方式令逆变器能支持更大的负载。 B．将输入线直接入输入端子台，也就是说，商业用电通过端子台输进逆变器， 并且负载也是通过端子台输出。这个方式的好处就是能令逆变器工作达到150%标定功 率。 （3）电池的外在连接：首先认清电池的正负极，将由我们公司专业人士提供的黑 线缆连接电池的负极，红色的连接正极。 注意：不要使用太细的线，否则会造成逆变器损坏，甚至造成火灾。不可用压铆 螺母柱进行紧固。
三相PWM逆变器的设计
三相PWM逆变器的设计三相PWM逆变器是一种将直流电能转换为交流电能的装置，具有高效率、低失真、输出电压可调等特点，在工业领域中应用广泛。
设计一个三相PWM逆变器涉及到电路拓扑结构、电路参数选择、控制策略等多个方面。
以下是一个基础的三相PWM逆变器设计的详细步骤。
1.三相桥式逆变器拓扑选择三相桥式逆变器是最常用的逆变器拓扑，由6个功率开关器件组成，可以实现全桥或半桥逆变。
全桥逆变器的输出电压质量接近正弦波，但需要更多的功率开关器件；半桥逆变器只需要3个功率开关器件，但输出电压质量稍差。
根据实际应用需求和成本限制，选择适合的拓扑结构。
2.电路参数选择根据输出功率和频率要求，选择合适的功率开关器件。
常见的功率开关器件有IGBT（绝缘栅双极型晶体管）和MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）。
考虑到功率开关器件的导通压降、开关速度、热稳定性、价格等因素，选择适应需求的器件。
3.控制策略选择PWM（脉宽调制）是实现三相逆变器输出的常用控制策略。
常见的PWM控制策略有SPWM（正弦脉宽调制）、SVPWM（空间矢量脉宽调制）等。
SPWM控制策略简单易实现，但需要大量的计算和存储器件；SVPWM控制策略计算复杂度更低，输出电压质量更高。
根据实际需求选择合适的控制策略。
4.电路设计根据逆变器的拓扑结构和控制策略，设计逆变器的详细电路图。
包括功率开关器件的连线方式、驱动电路的设计、滤波电路的设计等。
电路设计时需要根据功率开关器件的参数和电源电压进行合理的限流和保护设计，确保逆变器的可靠性和安全性。
5.控制器设计根据控制策略设计逆变器的控制器。
控制器可以采用单片机、DSP（数字信号处理器）、FPGA（可编程门阵列）等实现。
控制器的主要任务是通过PWM控制信号控制功率开关器件的导通和断开，实现逆变器输出电压的调节和控制。
6.仿真验证和实验验证使用电子电路仿真软件（如PSIM、Simplorer）对设计的三相PWM逆变器进行仿真验证。
三相逆变器分类
三相逆变器分类一、三相逆变器的基本概念三相逆变器是一种将直流电能转换为交流电能的电力转换装置。
它主要由整流器和逆变器两部分组成。
整流器将输入的交流电转换为直流电，而逆变器则将直流电转换为输出的交流电。
三相逆变器广泛应用于工业、电力系统和新能源领域。
二、按控制方式分类的三相逆变器根据控制方式的不同，可以将三相逆变器分为两类：开环控制和闭环控制。
1. 开环控制逆变器开环控制逆变器是指在输出电压和电流不受外部反馈控制的情况下工作的逆变器。
它通过事先设定好的控制策略来实现电力转换。
开环控制逆变器具有结构简单、成本低、响应速度快等优点，但其输出电压和电流受负载和输入电压波动的影响较大，稳定性较差。
2. 闭环控制逆变器闭环控制逆变器是指在输出电压和电流受外部反馈控制的情况下工作的逆变器。
它通过测量输出电压和电流，并与设定值进行比较，通过控制电路对逆变器进行调节，使输出电压和电流维持在设定值范围内。
闭环控制逆变器具有输出电压和电流稳定、抗负载波动能力强等优点，但其结构复杂、成本较高、响应速度相对较慢。
三、按逆变原理分类的三相逆变器根据逆变原理的不同，可以将三相逆变器分为两类：PWM逆变器和多电平逆变器。
1. PWM逆变器PWM逆变器是通过脉宽调制技术实现电力转换的逆变器。
它通过改变输出电压的占空比来控制输出电压的大小。
PWM逆变器具有输出电压和电流波形接近正弦波、谐波含量低等优点，能够满足对电力质量要求较高的应用场景。
2. 多电平逆变器多电平逆变器是通过多个电平输出电压来实现电力转换的逆变器。
它通过增加逆变器的输出电平数目，降低谐波含量，提高输出电压和电流的质量。
多电平逆变器适用于对电力质量要求较高的应用，如电力系统、工业变频等领域。
四、按拓扑结构分类的三相逆变器根据拓扑结构的不同，可以将三相逆变器分为多种类型，常见的有单桥逆变器、全桥逆变器、三相桥臂逆变器等。
1. 单桥逆变器单桥逆变器是由单个桥臂构成的逆变器。
三相三线逆变器电流波形马鞍形
三相三线逆变器电流波形马鞍形一、背景介绍1. 三相三线逆变器是一种常见的电力系统设备，它可以将直流电转换为交流电，广泛应用于各种领域，如工业生产、船舶动力系统、太阳能发电系统等。
2. 在逆变器运行过程中，电流波形的稳定性对整个系统的运行稳定性和效率有着重要影响。
而在某些情况下，逆变器的电流波形会出现马鞍形，这将影响系统的正常运行和安全性。
二、马鞍形电流波形的原因分析1. 逆变器的电流波形在正常情况下应该是正弦波形，但当逆变器内部出现故障或设计不当时，电流波形可能会出现马鞍形。
2. 造成马鞍形电流波形的原因可能包括：逆变器输出滤波器设计不当、控制算法失效、逆变器内部元件损坏等。
3. 马鞍形电流波形不仅会降低逆变器的性能，还可能导致其他设备工作异常或损坏，因此对马鞍形电流波形的原因进行分析和诊断是非常重要的。
三、解决马鞍形电流波形的措施1. 对于逆变器输出滤波器设计不当导致的马鞍形电流波形，可以通过优化滤波器设计，增加滤波器容量和调整滤波器参数等措施进行改善。
2. 对于控制算法失效或参数设置不当导致的马鞍形电流波形，需要对逆变器控制系统进行调试和优化，确保控制算法的稳定性和准确性。
3. 对于逆变器内部元件损坏导致的马鞍形电流波形，需要进行故障诊断并及时更换或修复损坏的元件。
4. 逆变器的日常维护和保养工作也非常重要，定期对逆变器进行检查和维护，可以有效预防马鞍形电流波形的出现。
四、结语马鞍形电流波形对逆变器的性能和系统稳定性都会产生负面影响，因此对马鞍形电流波形的原因进行全面的分析和诊断，并采取相应的措施进行改善，是保障逆变器和整个电力系统安全稳定运行的关键。
希望通过对马鞍形电流波形的分析和解决措施的介绍，可以增强大家对逆变器电流波形问题的认识，提高对电力设备安全运行的重视程度。
马鞍形电流波形是逆变器运行中一个常见但十分具有挑战性的问题。
在工业生产和航空领域，逆变器是不可或缺的设备，因此对于马鞍形电流波形的深入分析和解决措施至关重要。
三相逆变器工作原理及控制
出电压。
正常工作过程
正常工作
当三相逆变器正常工作时，控制电路根据负载需求和运行模式，实 时调整各桥臂的导通状态，以输出满足要求的交流电压。
负载需求
根据负载的实际需求，控制电路调整各桥臂的导通状态，以输出满 足要求的交流电压。
运行模式
根据不同的运行模式（如电压模式、电流模式等），控制电路调整各 桥臂的导通状态，以实现不同的控制目标。
船舶电力推进
为船舶提供动力，具有 高效、环保和节能的优 点。
列车电力推进
为列车提供动力，具有 加速快、运行平稳和节 能的优点。
无人机电力推进
为无人机提供动力，具 有高效、灵活和环保的 优点。
在电机控制系统中的应用
电机驱动控制
01
通过逆变器来控制电机的启动、停止、调速和方向等。
电机保护控制
02
通过逆变器来监测电机的运行状态，实现过载、短路等保护功
停机过程
停机
当需要停机时，控制电路会按照设定的停机模式，逐一关闭各桥 臂的开关，使三相逆变器逐步退出工作状态。
逐一关闭
控制电路按照设定的停机模式，逐一关闭各桥臂的开关。
逐步退出
在停机过程中，三相逆变器的输出电压逐渐减小至零，最终完全 退 Nhomakorabea工作状态。
04
三相逆变器的控制策略
电压控制策略
总结词
通过控制逆变器的输出电压，实现对输出电压的幅值、频率和相位进行调节。
模块化
模块化设计能够提高三相逆变器的可维护性和可扩展性， 方便实现分布式电源系统和微电网的集成应用。
面临的挑战
可靠性问题
由于三相逆变器在电力系统中承担着重要的角色，其可靠性问题一直是研究的重点和难点 ，如何提高逆变器的可靠性和稳定性是当前面临的重要挑战。
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接触器
触头表面颜色 或磨损 外观检查 通电动作情况 高压端对地 低压端对地 高低压之间 控制系统 整机功能
触头表面颜色发黑或磨损超过1.5mm， √ 更换接触器。 若有破损，需更换。 通电情况下，动作不正常，需更换。 用500V摇表测量 依据使用说明书分别进行弱电、强电 实验。 √ √
四、三相逆变器电路原理 （一）主电路的组成
5．交流滤波电路 由L1～L3和C1～C3组成，主要是将逆变器输出的PWM波变成准正弦波。早 期的逆变器输出波形PWM波，谐波含量高，很多负载无法适应。根据铁道 部新的技术条件要求，25T客车使用的逆变器输出为正弦波。由于驱动和保 护技术的不断完善，使逆变器的调制频率提高，最高可达到6k～8k，因而滤 波电感和电容的体积并不太大。
表
部 位 检查项目
25T客车逆变器A1～A4检修
判断依据及相应对策 A1 修 A2 修 A3 修 A4 修
检查内容
骨架 逆 变 器 箱 体
裂纹、变形、伤痕等情况已影响辅 变形、伤痕、 助电源的密封和使用，需修复或更 裂纹 换。 裂纹、变形、伤痕等情况已影响辅 变形、伤痕、 助电源的密封和使用，需修复或更 裂纹 换。 裂纹、变形、伤痕等情况已影响辅 变形、伤痕、 助电源的密封和使用，需修复或更 裂纹、松动 换，有松动情况需要重新拧紧或更 换。
四、三相逆变器电路原理 （一）主电路的组成
3．缓冲电路 由R0和KM2组成。电容的特性是电压不能突变，因此在合闸瞬间，电容的 电压很低，基本可以认为瞬间短路，因此对电源造成很大的冲击电流，这个 电流足以使保护熔断器熔断，因此逆变器电流一般都有输入缓冲电路。其工 作原理为：在输入端施加电压时，先通过缓冲电阻R0对电容充电，当电容电 压充到一定值时（比如540V），KM2吸合，将R0短路。只有在电阻R0短路 后，三相逆变电路才能启动工作。
综合控制柜
第五节
25T–2×35kVA＋12kVA逆变器的使用与故障
(一)使用中应注意的基本问题 1．必须注意输入DC600V和DC110V的极性不能接反。 2. 两个逆变器的输出不能并联，逆变器的输出三相禁止接入其他电源。 3．逆变器工作之前，最好能测量负载三相是否平衡，是否存在短路。 4．启动时先合DC110V控制电源再合主电源，停止时先断主电路电源，再断控制电 源，禁止工作中突然断开控制电源。 5．避免逆变器在空载输出情况下，突加全部空调负载（控制电源正常，空调主电 路开关由断开状态突然合闸）。 6．模拟量控制线、数字信号线和通信线采用屏蔽线，屏蔽层靠近逆变器的一端接 在控制电路的公共端（COM），另一端悬空。 7．开关量、控制信号线可以不用屏蔽线，但同一信号的进出两根线尽可能使绞在 一起。 8．两台逆变器分别接地，不允许两逆变器的地线连接后在接地
四、三相逆变器电路原理
（一）主电路的组成
1．输入输出隔离电路KM1、KM3 KM1、KM3电磁接触器，其主要功能是在逆变器、输入电路或输出 负载发生故障时实施隔离，防止故障扩散。
四、三相逆变器电路原理 （一）主电路的组成
2．中间支撑电路C1、C2； R1、R2 主要由滤波电容C1、C2组成。其主要功能是滤平输入电路的电压纹波，当负载变化 时，使直流电压平稳。由于逆变器功率较大，因此滤波电容的容量较大，一般使用电 解电容。但由于电解电容的电压等级限制（一般最高工作电压为450V），需要两个 电容串联后再并联。由于电容自身参数的离散，使得串联的两个电容电压无法完全一 致，因此采用电容两端并联均压电阻的方法，如图中的R1和R2。R1和R2的另一个作 用是在逆变器停止工作时，将电容上的电压放掉。
二、维护与检修 根据机车车辆的一般检修体制并考虑到25T客车逆变器箱的特点，本逆变 器的修程分为入库检修、日常维护、一级检修A1、二级检修A2、三级检修 A3、四级检修A4。 检修周期定义： 一级检修A1： 30万公里 二级检修A2： 60万公里 三级检修A3： 120万公里 四级检修A4： 240万公里 1．出、入库检查 检查各吊装螺丝是否松动及门锁是否锁紧。检查电源系统是否正常，接入 DC600V应能正常工作。 2．日常维护 该客车逆变器箱正常运行情况下不需要维护。但为保证其正常安全运行， 应经常检查箱体安装螺丝、各部分紧固螺丝及门锁，确保没有松动。
三、逆变器的基本工作原理
DC600V
R
1、基本原理
UA
UB
缓 冲 及 滤 波
A
B 0
UAB=UA-UB
C
UAB=UA-UB
直流电变成交流电的过程即成为逆变.电力机车品质很差的单相交流电无法直接供给客车的用 电设备,内燃机车输出三相电压频率变化也不能直接使用,因而都需要逆变. 在每个周期内将直流电压分成若干脉冲,脉冲的宽度左右对称,这些脉冲的面积正好等于正玄波 面积.如果输出不带滤波器,称为调制波输出,调制频率f=K x 50,调制频率越高,电动机的电流波 形越接近正玄波.
紧固螺钉
重新拧紧 布线情况及紧固件如出现上述问题则 采取相应对策 存在永久变形或弹性差时需更换 检查积灰情况并除尘 电容漏液或塌陷时更换电容或组件 元件有裂纹或放电痕迹时查明原因并 更换相应元件 √ √
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逆变器模块
散热器检查 电容组件 IGBT元件
2、软启动 采用输出电压（U）和输出频率（f）同时变化并保证U/f=C（常数）即 可实现软启动。
两个概念： 强迫启动或突投――负载直接启动而不实行VVVF启动的方式称为强迫启 动或突投。 调制频率：逆变器的输出是将直流电压分割成若干个脉冲，这些脉冲的面 积，正好等于正弦波的面积。通常情况下，一个周期内脉冲的 个数乘以50即为调制频率。
四、三相逆变器电路原理 （一）主电路的组成
4．桥式三相逆变电路
由V1～V6 组成的桥式三相逆变主电路是逆变器的核心电路，目前大部分逆变器采用 IGBT和IPM作为开关器件。IGBT是MOSFET和GTR复合的产物，具有GTR的导通 特性和MOSFET的驱动特性，驱动简单、功率小，开关频率高，通态压降低、损耗 功率小。IPM是一种智能型模块，是把IGBT的驱动电路、保护电路及部分接口电路 和功率电路集成于一体的功率器件。35KVA等级的DC600V逆变器一般采用 1200V/300A的模块，IGBT和IPM分为单单元和双单元，所谓双单元是指一个模块上 包含上下桥臂的两个IGBT（或IPM）。6只单单元器件或3只双单元模块可构成三相 逆变器的主电路。
（二）主电路的工作原理
1）T1、T2时间内，V1、V4同时导通，U为+，V为-，uUV为+且Um=Ud。 2）T4、T5时间内，V2、V3同时导通，U为-，V为+，uUV为-且Um=-Ud。 3）T3、T4时间内，V3、V6同时导通，V为+，W为-，uVW为+且Um=Ud。 4）T6、T1时间内，V4、V5同时导通，V为-，W为+，uVW为-且Um=-Ud。 5）T5、T6时间内，V5、V2同时导通，W为+，U为-，uWU为+且Um=Ud。 6）T2、T3时间内，V1、V6同时导通，W为-，U为+，uWU为-且Um=-Ud。
输出电压为AC380V与所需要的直流电压之比,称为调制深度,不同的调制深度对应不同的输入 电压等级.国外有600V、670V、720V、750V等，但输出也有AC440V。
按照正玄波规律的调制脉冲，控制6只IGBT的导通和关断，即可输出三相调制电压，经LC滤 波后，变成正玄波，调制频率越高，滤波器体积越小，但技术难度较大。
（四）逆变器故障时的对策 逆变器的可靠性对保障客车空调系统的正常工作至关重要，在提高逆变器 的可靠性要求的同时，应当考虑故障情况下的对策。25T客车采用两个 35kVA逆变器，其中一个专门为空调机组供电，而另一个为其他三相负载 供电，在一个逆变器出现故障时，通过控制系统可以转换到无故障电源， 同时空调机组减半载运行
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柜门
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控制线插 头
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部 位
检查项目
检查内容 老化、破损
判断依据及相应对策 更换老化严重及破损的导线 变形、破损、脱扣、生锈，更换。
A1 修
A2 修
A3 修
A4 修
布线
接线端子、 密封套、连 接器
松动、脱落 布线检查 紧固件检查 密封圈
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逆 变 器 箱 内 部 检 查
5．过热保护 IGBT工作时，产生各种损耗，其中主要包括导通过程损耗、通态损耗和关 断时的损耗，这些损耗以热量的形式通过散热器向外传送。当调制频率低 即IGBT的开关频率低时，通态损耗占主要成分，散热器的温升不会太高， 而当开关频率增高后，IGBT的开关损耗便不可忽略，因此散热器温升相对 升高。半导体器件工作在较高的温度环境下，性能、寿命、可靠性等都受 到影响，因此需要对IGBT进行过热保护。25T客车使用的逆变器开关频率 比较高，靠散热器的自然冷却有一定的难度，因此大都采用风扇强迫冷却， 当散热器的温度达到一定值时（设置为65º C～80º C不等），风扇启动。当 散热器温度超过允许温度时，安装在散热器上的热保护继电器给出信号， 逆变器的控制电路自动封锁脉冲，逆变器停止工作。
4．过载保护 由于某种原因，使逆变器的输出超过其自身的输出能力，称为过载。逆变 器的过载检测由输出侧的电流传感器或输入侧的直流电流传感器完成。一 般情况下逆变器的过载保护为反时限特性，即设定过载电流为额定电流的 1.5倍持续1min后保护，n。
电阻、滤 波器、电 流／电压 传感器 逆 变 器 箱 内 部 检 查
外观检查 接线端子检查 LC滤波器 通电动作情况