无源逆变电路详细解析共89页
无源逆变
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
5.3 负载换流逆变电路
• 由于负载换流，通常是利用负载与换流电容构 成RLC回路，当电路满足谐振条件时，这类逆 变电路称为负载谐振式逆变电路，或简称谐振 式逆变器。 •根据换流电容和负载的连接方式不同可分为： •并联谐振式逆变器 •串联谐振式逆变器两种。
单相桥式整流
如何实现逆变？
整流
u2正半周， VT1和VT4通 u2负半周， VT2和VT3通
如何实现逆变？
逆变电路的基本工作原理
以单相桥式逆变电路为例说明最基本的工作原 理
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。
uo
Ud
S1 S i o 负载 3
i o t 1 t 2
1) 器件换流（Device Commutation）
– 利用全控型器件的自关断能力进行换流。 – 在采用IGBT 、电力MOSFET 、GTO 、GTR等全控型 器件的电路中的换流方式是器件换流。
u u
u
u
A
A
VT
1
2) 电网换流（Line Commutation）
电网提供换流电压的换流方式。 将负的电网电压施加在欲 关断的晶闸管上即可使其关断。 不需要器件具有门极可关断能 力，但不适用于没有交流电网 的无源逆变电路。
u
uo Um O -U m i o O t t 1 2
V1
a)
t
t3 t 4
t t 5 6
V2 V1 V2
2
t
2
电力电子技术4章 无源逆变电路
图4.3.2 电压型单相全桥逆变 电路和电压、电流波形图
4.3.3 电压型三相桥式逆变电路
1、工作过程：
电压型三相桥式逆变电路的基 本工作方式为180°导电型，即每个 桥臂的导电角为180°，同一相上下 桥臂交替导电的纵向换流方式，各 相开始导电的时间依次相差120°。
在一个周期内，6个开关管触 发导通的次序为T1→T2 →T3 →T4 →T5→T6 ，依次相隔60°，任一时 刻均有三个管子同时导通，导通的 组合顺序为T1T2T3，T2T3T4，T3T4T5 ，T4T5T6，T5T6T1，T6T1T2，每种组 合工作60°。
2、工作原理：
输出Ud负为载输。入直流电压，R为逆变器的
，当逆开变关器输T1、出T电4闭压u合0=，UTd；2、T3断开时
，当输开出关电压T1、u0T=4－断U开d
，T2、T3闭 ;
合
时
T4.2当2、.4以T(3b频时)所率，示f则S的交在交替电变切阻电换R压开上波关获形T1得，、如其T4
和 图 周
由
Ud
d L
io
dt
L2Iom Ts
2
可得负载电流峰值为：
Iom 4TLs Ud
(4.3.7)
2020/6/17
图4.3.2 电压型单相全桥逆变 电路和电压、电流波形图
4.3.2 电压型单相全桥逆变电路
3）阻感负载RL时
0≤θ≤ωt期间，T1和T4有驱动信号 ，由于电流i0为负值，T1和T4不导通， D1、D4 导 通 起 负 载 电 流 续 流 作 用 ，
其线电压的瞬时值为：
u B C 2 3 U d si t n 1 5 s5 it n 7 1 s7 it n 1 1 s1 1 it n 1 1 1 s3 1 it n 3 (4.3.10)
《无源逆变电路》课件
无源逆变电路可用于电动汽车充电桩 中，将直流电能转换为交流电能，为 电动汽车充电提供方便。
无源逆变电路的重要性
提高能源利用效率
无源逆变电路能够实现电能的双向转换，提高能源的利用效率， 降低能源浪费。
促进可再生能源利用
无源逆变电路在分布式电源系统中的应用，能够促进可再生能源的 利用，减少对传统能源的依赖。
电流型无源逆变电路
总结词
通过电感或电容储能，利用半导体开关器件进行高速的导通和关断，将直流电能 转换为交流电能。
详细描述
电流型无源逆变电路采用电感或电容作为储能元件，通过半导体开关器件的高速 导通和关断，将直流电能转换为交流电能。其输出电流为矩形波，输出电压为正 弦波。
不同种类无源逆变电路的比较
统的可靠性和稳定性。
选用高质量器件
02
选用高质量的器件，如高品质的电容、电感等，提高系统的可
靠性和稳定性。
加强可靠性设计
03
采用冗余设计、容错设计等可靠性设计方法，提高系统的可靠
性和稳定性。
06
无源逆变电路的发展趋势与展望
高效能与低成本的发展趋势
高效能
随着电力电子技术的不断进步，无源逆 变电路的高效能发展趋势日益明显。通 过优化电路设计、采用先进的控制算法 等手段，不断提高无源逆变电路的能量 转换效率和电能质量，以满足各种应用 场景的需求。
复杂。在实际应用中，应根据具体需求选择合适的无源逆变电路类型。
03
无源逆变电路的工作过程
电压型无源逆变电路工作过程
01
02
03
04
输入直流电压通过升压斩波电 路提高电压幅值。
提高后的直流电压作为逆变电 路的输入，经过全控开关器件
无源逆变电路
u
o
U
m
+
V
O
t
U
1
d
VD
1
-Um
i
o
2
i
o
R
L
U
d
t O t
1
3
t
u
4
U
o
d
t
2
t
5
t
6
t
V2
2
2
VD
2
V1 VD
1
V VD
2
2
V1 VD
1
V
2
VD
a)
• V1或V2通时，负载电流io和电压uo同方向，直流侧向负载提供能量 • VD1或VD2通时，io和uo反向，负载电感中贮藏的能量向直流侧反馈
V4
VD 4
-
t3时刻V3和V4栅极信号再 次反向， V3截止， V4不能
34
V4
VD 4
-
+
V1 Ud C V2 VD1 R io L uo VD 2 V3 VD 3
t1时刻前V1和V4导通，输出电 压uo为ud t1时刻V3和V4栅极信号反向， V4截止，因io不能突变，V3不能 立即导通，VD3导通续流，因V1 和VD3同时导通，所以输出电压
V4
VD 4
-
u G1 O u G2 O u G3 O u G4 O uo io O io t1 t2 t3 uo
1
V VD
2
2
V VD
1
1
VD
2
u
o
+
m
U O
U
d
V
1
t
无源逆变电源原理
第十三讲 无源逆变13. 0 引 言➢ 逆变概念逆变——与整流相对应，直流电变成交流电，❖ 交流侧接电网，为有源逆变 ❖ 交流侧接负载，为无源逆变本章讲述无源逆变➢ 逆变与变频❖ 变频电路：交交变频和交直交变频两种❖ 交直交变频由交直变换和直交变换两部分组成，后一部分就是逆变➢ 逆变电路的应用❖ 蓄电池、干电池、太阳能电池等直流电源向交流负载供电时，需要逆变电路 ❖ 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的核心部分都是逆变电路13.1 无源逆变的基本原理主要介绍逆变电路的基本工作原理和换流方式 13.1.1 逆变电路的基本工作原理 单相桥式逆变电路为例❖ 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 ❖ S1、S4闭合，S2、S3断开时，负载电压u o 为正图5-1 逆变电路及其波形举例❖ S1、S4断开，S2、S3闭合时，u o 为负，把直流电变成了交流电 ❖ 改变两组开关切换频率，可改变输出交流电频率❖ 电阻负载时，负载电流i o 和u o 的波形相同，相位也相同 ❖ 阻感负载时，i o 相位滞后于u o ，波形也不同（图5-1b ）• t 1前：S1、S4通，u o 和i o 均为正• t 1时刻断开S1、S4，合上S2、S3，u o 变负，但i o 不能立刻反向 • i o 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，i o 逐渐减小，t 2时刻降为零，之后i o 才反向并增大13.1.2 换流方式分类➢ 换流——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其开通 ➢ 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a)b )图5-1u➢ 研究换流方式主要是研究如何使器件关断➢ 换流方式 1. 器件换流❖ 利用全控型器件的自关断能力进行换流（Device Commutation ）2. 电网换流❖ 由电网提供换流电压称为电网换流（Line Commutation ）❖ 可控整流电路、交流调压电路和采用相控方式的交交变频电路 ❖ 不需器件具有门极可关断能力，也不需要为换流附加元件3. 负载换流❖ 由负载提供换流电压称为负载换流（Load Commutation ） ❖ 负载电流相位超前于负载电压的场合，都可实现负载换流 ❖ 负载为电容性负载时，负载为同步电动机时，可实现负载换流❖ 基本的负载换流逆变电路：❖ 采用晶闸管❖ 负载：电阻电感串联后再和电容并联，工作在接近并联谐振状态而略呈容性电容为改善负载功率因数使其略呈容性而接入 直流侧串入大电感L d ， i d 基本没有脉动图5-2 负载换流电路及其工作波形 ❖ 工作过程（工作波形图5-2b ） • 4个臂的切换仅使电流路径改变，负载电流基本呈矩形波• 负载工作在对基波电流接近并联谐振的状态，对基波阻抗很大，对谐波阻抗很小，u o 波形接近正弦• t 1前：VT1、VT4通，VT2、VT3断，u o 、i o 均为正，VT2、VT3电压即为u o• t 1时：触发VT2、VT3使其开通，u o 加到VT4、VT1上使其承受反压而关断，电流从VT1、VT4换到VT3、VT2• t 1必须在u o 过零前并留有足够裕量，才能使换流顺利完成4. 强迫换流设置附加的换流电路，给欲关断的晶闸管强迫施加反向电压或反向电流的换流方式称为强迫换流（Forced Commutation ）• 通常利用附加电容上储存的能量来实现，也称为电容换流➢ 直接耦合式强迫换流——由换流电路内电容提供换流电压♦ VT 通态时，先给电容C 充电。
无源逆变电路
Voltage Source Inverte—又称为电流源型
逆变电路 Current Source Inverter-CSI
5.3.1 单相半桥电压型逆变电路
电路结构特点
由两个桥臂组成，每个桥臂 为一个可控器件和一个反并 联二极管并联。
直流侧有两个串联的大电容， 两个电容的联结点为直流电 源的中点。
5.2.3 逆变电路的基本工作原理 以单相桥式逆变电路为例
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。
5.2.3 逆变电路的基本工作原理
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。
直流电 交流电
5.2.3 逆变电路的基本工作原理
（a）α=60°的整流状态
（b）α=120°的逆变状态
单相双半波电路α=60°的整流和α=120°的逆变时的仿真波形
要使整流电路工作在逆变状态，必须满足两个条件：
1）变流器的输出Ud能够改变极性（内部条件）。由于晶闸 管的单向导电性，电流Id不能改变方向，为实现有源逆变， 必须改变Ud的极性。即让变流器的控制角α＞90°即可。
在采用IGBT 、电力MOSFET 、GTO 、 GTR等全控型器件的电路中的换流方式是器 件换流。
阳极关断方式
➢ 电网换流（Line Commutation）
电网提供换流电压的换流方式。
将负的电网电压施加在欲关断的晶闸管上即可 使其关断。不需要器件具有门极可关断能力， 但不适用于没有交流电网的无源逆变电路。
逆变电路
本章主要内容
逆变种类与换流方式 电压型逆变电路Voltage source inverter
(VSI)
无源逆变电路
5.3.3 三相电压型逆变电路
注意：为防止同一相上下桥臂开关器件同时导通而 引起直流侧电源短路，通常采取“先断后通”的方法。 即在器件关断后留一定裕量，也称为死区时间，然后 再给出应导通的器件的开通信号。
电压型逆变电路 特点
•直流侧为电压源或并联 大电容，直流侧电压基 本无脉动。 •输出电压为矩形波，输 出电流因负载阻抗不同 而不同。 •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，逆变桥各臂并联反馈二 极管。因为输出电压极性不可改变，交流侧要向直 流侧反馈无功，只能通过改变电流的方向实现，所 以需并联反馈二极管以提供反向电流通路。
5.4.2 三相电流型逆变电路
电路分析 基本工作方式是120°导 电方式－每个臂一周期内导电 120°，VT1-VT6每隔60度一次 触发导通。因此，任一时刻上 下桥臂组各有一个臂导通，换 O i 流方式为横向换流。 O 在负载端并联三相电容，为负 i 载电感中的电流提供流通路径， O 以吸收电感中存储的能量 u
5.1.1 有源逆变电路
1 单相双半波有源逆变电路
1、电路结构
VT1
u2 u2
VT2
id
+ L ud 电能 +
E R
VT1
u2 u2
M
VT2
id
ud
L
E
R
电能 +
-
-
M +
u2
0
图3-1
t
u2
0
t
ug
0
ug
t
Ud
E
ud
0
ud
0
t
0
t
Ud E
t
第5章 无源逆变电路
• 二、串联谐振式逆变电路 • 1.电路组成 • 在逆变电路的直流侧并联一个大电容C，用电容储能来缓冲电 源和负载之间的无功功率传输。从直流输出端看，电源因并联大 电容，其等效阻抗变得很小，大电容又使电源电压Ud稳定，从而 使逆变电路输出电压接近双极性矩形波，这种逆变电路又被称为 电压型逆变电路。 • 图5一11给出了串联谐振式逆变电路的主电路，主要用于淬火、 热加工等场合。
•
• 第一节 无源逆变的基本工作原理
一、逆变电路工作原理 • 逆变电路种类较多，根据变频的过程可分为两大类，一类为 交一交变频，另一类为交一直一交变频，下面以单相逆变电路为 例来阐述其工作原理。 • 1.单相交一直一交变频电路 •
•
图5-1 单相输出交——直——交变频电路 （a）电路；（b）输出电压波形
• 一、并联谐振式逆变电路 • 1.电路组成 • 图5一8所示电路即为并联谐振逆变电路的主电路， 一般多用于金属的熔炼、淬火及透热的中频加热电源。
图5-8 并联谐振式逆变电路
图5-9 逆变器的换流过程 （a）VT1、VT4导通；（b）换相；（c）VT2、VT3导通
图5-10 并联谐振式逆变电路 工作波形
• 第二节谐振式逆变电路
•
在晶闸管逆变电路中，晶闸管的换相方式有以下三种: 器件换相、负载换相和强迫换相。其中负载换相方式是利用负载 电流相位超前电压的特点来实现换相的，即利用负载电路的谐振 来实现换相，这种电路称为谐振式逆变电路。由于谐振式逆变电 路不用附加专门的换流电路，因此应用较为广泛。 • 如果换相电容与负载并联，换相是基于并联谐振的原理， 则称为并联谐振式逆变电路;它广泛应用于金属冶炼、加热、中 频淬火等场合。如果换相电容与负载串联，换相是基于串联谐振 原理，则称为串联谐振式逆变电路，适用于高频悴火、弯管等场 合。 •
无源逆变器
将初值代人后解得
这是一个 LC 放电过程，设 在t0时，uc1=uc3=E/2，则 uT1=0，即T1承受反压时间 t0。 在t1时，电容充放电结束， uc3=0，uc1=E，此时iL3最 大
3）换流电Leabharlann 储能释放阶段 即从电容放电结束到L3磁场能最放完为止 uc3<=0时D3导通，iL3以指教规律衰减，形成 环流，同时负载电流经D3和D2向电源回馈能量. 负载电压-E，负载电流下降。在t2时L3能量放完 iL3=0，T3、T2关断。对负载电感较大储能较多 的电路，继续经D3D2向电源回馈能量直到负载 电流下降到0， D3D2关断。
换流过程（不计晶闸管导通和关断时间）： 1）从触发T3导通到T1关断阶段
T3触发导通瞬间L3反电势eL3＝Uc3＝E。由于L1和L3为紧耦合，所以eL1＝E UT1=Uc1-eL1=-E，承受反压立即关断。iL1即刻为0。这是利用T3将已导通的T1关 断．所以称为互补强迫换流
2）从T1关断到电容充放电结束阶段 T1关断瞬时L1的磁场储能瞬时转移到L3， 使iL3=I0。从此之后，C3放电C1充电，负 载电流在此期间近似不变
无源逆变器
采用晶闸管
电压型逆变器的工作原理
由于晶闸管关断的不可控，必须增加强迫换流电路，在期望的时刻使晶闸管关断
晶闸管单相并联逆变器（串联电感式逆变器）
对称电路，串联L并联C构成T的换流电路，每桥臂两电感紧耦合
稳定工作状态：负载电流 I0由+E经T1、L1、RL、L4、T4 iL1=iT1=I0，Uc1=0，Uc3=E，I0正
4）负载电流反向阶段 T3、T2重新导通，负载电压-E，负载电流反向，
幅值继续按指数规律增大，直到-I0。整个换流过程 结束。在此注意：为使T3、T2能停止导电后重新 导通，触发脉冲宽度应大于90°，一般取脉宽为 120°
电力电子技术讲座4无源逆变电路
+
uO L
-
T2 y
Id 0 uo π 2π
R
C
T3
ωt
并联谐振时负载电压是 电压与电流同相位
uo
4 I dc R
p
sin s t
西南交通大学
第6节 SPWM技术 脉宽调制是用高度相同，宽度不等的矩形脉冲列去 逼近正弦电压或电流波形，规则是面积相等
显然脉冲的宽度与正弦信号的高度成正比 将正弦波（调制波）与等腰三角波（载波）相比较 当正弦信号幅值大于三角时，比较器输出+1否则输 出-1。这样得到脉宽按正弦规律分布的脉冲列
分段同步调制 同步调制时，由于mf为常整数，当正弦波的频率
西南交通大学
提高时三角波的频率也相应提高，即开关频率也 提高。为解决这个问题，采用“分段同步调制” 。 将逆变器的工作频率范围划分为若干个频率段， 在每个频率段保持各自的频率调制比为常数
无源逆变电路
第1节 直交逆变电路的原理 当T1、T3通T2、T4断时uO为正；当T2、T4通T1、T3断 时uO为负。如果每组开关对称通、断半个周期， 则在负载电阻上就得到了交流电压uO，其幅值为 直流电源Ud，频率取决于两组开关的切换频率。
T1
io +
Ud
T4
uo
R
T2 -
uo
Ud
T13
T24 ωt
T1 Ud x D4
T13
D1
T2
+
uO
Z
D2
T3
T24
y D3
T4
uo
Ud 0
io
φ
iD13 id
π iT13 iD24
2π
ωt
ωt iT24 ωt
无源逆变电路
4.4.1 电流型单相桥式逆变电路
1、电路工作过程：
当 T1、T4 导 通 ， T2、 T3关断时，I0=Id ；反之， I0=-Id 。
当以频率f交替切换 开关管T1、T4和T2、T3 时，则在负载上获得如 图 4.4.1（b）所示的
带电感性负载的情况：
带电感性负载时，输出电压仍然是交流方波，与电阻性负载 时一样。输出电流不再是方波，而是连续的近似三角波， 如图4.3.1所示。
4.3.1 电压型单相半桥逆变电路
优点： 简单，使用器件少； 缺点： 1）交流电压幅值仅为Ud/2； 2）直流侧需两个电容进行分压； 3）为了使负载电压接近正弦波通常在输出端要 接LC滤波器，以滤除逆变器输出电压中的高次 谐波。
2.交流侧电流的波形为矩形波，与负载无关，而交 流侧电压波形则与负载类型有关。
4.5.1 SPWM控制的基本原理
1、PWM产生原理：
•
将一个正弦波半波电压
分成N等份，并把正弦曲线每
一等份所包围的面积都用一
个与其面积相等的等幅矩形
脉冲来代替，且矩形脉冲的
中点与相应正弦等份的中点 重合，得到如图4.5.1（b） 所示的脉冲列。这就是PWM
电流波形。
恒流大电感
图4.4.1 电流型单相桥式 逆变电路及电流波形
输出电流波形为矩形波，与电路负载性质关管采用自关断器件时，如果其反向 不能承受高电压，则需在各开关器件支路串入二 极管。
4.4.3
电流型逆变电路的主要特点
1.直流侧接有大电感，相当于电流源，输入是恒定 的直流电流。
（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； ③ 推换式逆变电路； ④ 其他形式
无源逆变器讲解
图5-8 与正弦波等效的矩形脉冲序列波形
综上所述，在SPWM 工作情况下，在开 关点上各开关元件间产生电流的转移，而 且绝大多数是桥臂间的换流（包含两种方 式），只有在I=0前后，才会出现桥臂内
元件的自然换流。
5.4.3 三相正弦脉宽调制
图5－10 三相正弦脉冲宽度调制波形
5. 逆变器为六拍逆变器，力矩脉动较大，低速下要采用
图5-1
电流型 PWM 技术来减轻力矩的脉动。
交-直-
电压源型逆变器的中间直流环节由于采用电容储能，因
交变 换器 的调 压方
此直流环节电压值不受负载影响，其主要运行特点如下： 1.逆变器采用 PWM技术，既变压又变频 2. 由于直流电压源的箝位作用，交流测电压波形为矩形波，与 负载阻抗角无关，而交流测电流波形和相位因负载阻抗角的不 同而异，其波形接近正弦波。系统响应速度快；
图5-4 串联二极管电流型逆变器电路图
图5-5 串联二极管电流源型逆变器 输出电流波形
图5-6 串联 二极 管电 流源 型逆 变器 的换 流过 程
5.4 正弦脉宽调制(SPWM) 技术
5．4．1 正弦脉宽调制原理
5.4.2 双极性正弦脉宽调制
图5-7 形状不同而冲量相同的各种窄脉冲
图5-9 双极性
功率损耗。
图5-11 PWM 逆变器主电路 a) 晶体管 PWM逆变器主电路 MOSFET 主电路（一相桥臂）
6. 基极驱动电路应尽量不使PWM波形的脉宽受到 限制，并能适应输出量的通断比可能的任意数值
c) IGBT 主电路（一相桥臂）
二、基极驱动电路 1．光耦合基极驱动电路
2．变压器耦合基极驱动电路
7
第4章 无源逆变电路
4.1 概 述
绝大多数逆变电路都采用全控型器件，小功率多 用MOSFET，中功率多用IGBT，大功率则用GTO。 4.1.1 逆变电路的类型 基本类型有： （1）根据输入直流电源的类型可分为电压源型逆变电 路（VSI）和电流源型逆变电路（CSI） 电压源型逆变电路的输入端并接有大电容，是为了 保证电压稳定，形成平稳的直流电压，同时为交流侧 的无功电流提供通路； 电流源型逆变电路的输入端串接有大电感，是为了 保证电流稳定，形成平稳的直流电流。同时也为来自 逆变侧的无功电压分量提供支撑，维持电路电压平衡， 保证无功功率流传。
u AB
ωt
u BC
ωt
uCA
ωt
u AO
2U d 3 Ud 3
ωt
u BO
ωt
uCO
ωt
iA
ωt
id
ωt
负载为三角形联接时 当负载为星形联接时
P ＋
Ud
A
R
＋
R Ｏ
P
A B
R R R
＋ P
A
R R Ｏ
C R Q B
Ud
Ｏ
Ud
B R Q C
4.2.2 全桥逆变电路 当 0 ≤ t < T0 2 期间，VT1、4导通， VT2、3关断，这时 u0 = +U d 当 T0 2 ≤ t < T0 期间，VT2、3导通， VT1、4关断，这时 u0 = −U d
4Uｄ u0 = ∑ sin nωt n =1,3,5,… nπ
∞
＋
。
VT1 VD1
uo uo Ud
t
4.1.3 逆变电路的基本构成
1．逆变主电路 由电力电子开关器件等组成，是能量变换 的主体。 2．驱动与控制电路 按照要求产生一系列的控制信号，对 主电路实现逆变控制，完成逆变电路的调压、调频或稳压、稳频 等功能。 3．输入、输出电路 输入电路是为了保证直流电源为恒压源或恒流源，必须设置 储能元件。采用电容元件能保证电压稳定，采用电感元件可保证 电流稳定。 输出电路主要是滤波电路。对于隔离式逆变电路，还应包含 逆变变压器；对于闭环控制的逆变电路还应包括输出量检测电路， 使输出量反馈到控制电路。 4．辅助电路 包括辅助电源和保护电路等。 辅助电源是为电路中各个部分提供直流工作电压。 保护电路是防止在故障或非正常情况下电路受到破坏。
无源逆变电路分析
无源逆变电路分析如图 所示，三相桥式电压型方波逆变电路180°导电方式，U d =36V ，输出相电压基波频率为50Hz 。
试求：(1)输出相电压的基波幅值U UN1m 和有效值U UN1；(2分) (2)输出线电压的基波幅值U UV1m 和有效值U UV1；(2分) (3)输出线电压中5次谐波的有效值U UV5；(2分)所谓“三相桥式电压型逆变电路180°导电方式”是指同一半桥上下两臂间隔180度导通，相邻半桥之间间隔120度导通，其控制脉冲波形如图所示。
各时段等效电路如图所示。
注意各时段连接负载的U 、V 、W 三线的电位。
特别地，以下的所述的“高电位”是指2d U +；所谓“低电位”是指2d U -。
事实上，U 、V 、W 三线的电位始终与各开关管控制脉冲变化规律相同。
+-U时段1：U ϕ、W ϕ处于高电位，V ϕ处于低电位；时段2：U ϕ处于高电位，V ϕ、W ϕ处于低电位；时段3：U ϕ、V ϕ处于高电位，W ϕ处于低电位； 其余时段分别为：时段4：U ϕ、W ϕ处于低电位，V ϕ处于高电位； 时段5：U ϕ处于低电位，V ϕ、W ϕ处于高电位； 时段6：U ϕ、V ϕ处于低电位，W ϕ处于高电位；显然，U ϕ、V ϕ和W ϕ就是N U u '、N V u '和N W u '，由以上分析可以画出三相电压N U u '、N V u '和N W u '波形，并依此画出三相负载线电压波形：+-U +-U +-U将输出线电压按傅里叶级数展开：⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-+=⎪⎭⎫⎝⎛-++--=∑nkt n n t U t t t t t U u ωωπωωωωωπsin )1(1sin 3213sin 13111sin 1117sin 715sin 51sin 32d d UV式中16±=k n 。
由上式可见，负载线电压有效值：d UV UV d U t u U 816.021202==⎰πωπ负载线电压基波有效值和基波幅值：d d UV1mUV1U U U U 78.062===πddUV1m U U U 1.132==π不难看出，)(31 WN'VN' UN'NN'u u u u ++=，据此可画出N N u '波形。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 — 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
无源逆变电路详细解析
6、纪律是自由的第一条件。——黑格 尔 7、纪律是集体的面貌，集体的声音， 集体的 动作， 集体的 表情， 集体的 信念。 ——马 卡连柯
8、我们现在必须完全保持党的纪律， 否则一 切都会 陷入污 泥中。 ——马 克思 9、学校没有纪律便如磨坊没有水。— —夸美 纽斯
10、一个人应该：活泼而守纪律，天 真而不 幼稚， 勇敢而 鲁莽， 倔强而 有原则 ，热情 而不冲 动，乐 观而不 盲目。 ——马 克思