电压型逆变电路输出电压的调节
单相全桥逆变电路原理
单相全桥逆变电路原理单相全桥型逆变电路原理电压型全桥逆变电路可瞧成由两个半桥电路组合⽽成,共4个桥臂,桥臂1与4为⼀对,桥臂2与3为另⼀对,成对桥臂同时导通,两对交替各导通180° 电压型全桥逆变电路输出电压uo 的波形与半桥电路的波形uo 形状相同,也就是矩型波,但幅值⾼出⼀倍,Um=Ud输出电流io 波形与半桥电路的io 形状相同,幅值增加⼀倍 VD1 、V1、VD2、V2相继导通的区间,分别对应VD1与VD4、V1与V4、VD2与VD3、V2与V3相继导通的区间+-VD 3VD 4单相半桥电压型逆变电路⼯作波形全桥逆变电路就是单相逆变电路中应⽤最多的, 对电压波形进⾏定量分析将幅值为Uo 的矩形波 uo 展开成傅⾥叶级数,得其中基波幅值Uo1m 与基波有效值Uo1分别为上述公式对半桥逆变电路也适⽤,将式中的ud 换成Ud /2uo 为正负电压各为180°的脉冲时,要改变输出电压有效值只能通过改变输出直流电压Ud 来实现ddo1m 27.14U U U ==πdd1o 9.022U U U ==πOONu o U - U m ioVD 1 VD2VD1VD 2+++= t t t U u ωωωπ5sin 513sin 31sin 4d ot 1时刻前V 1与V 4导通,输出电压u o为u dt 1时刻V 3与V 4栅极信号反向,V 4截⽌,因i o 不能突变,V 3不能⽴即导通,VD 3导通续流,因V 1与VD 3同时导通,所以输出电压为零各IGBT 栅极信号uG1~uG4及输出电压uo 、输出电流io 的波形u u u u u i o o ? 各IGBT 栅极信号为180°正偏,180°反偏,且V 1与V 2栅极信号互补,V 3与V 4栅极信号互补V 3的基极信号不就是⽐V 1落后180°,⽽就是只落后θ ( 0<θ <180°)V 3、V 4的栅极信号分别⽐V 2、V 1采⽤移相⽅式调节逆变电路的输出电压u u u u u i o o t 2时刻V 1与V 2栅极信号反向, V 1截⽌, V 2不能⽴即导通,VD 2导通续流,与VD 3构成电流通道,输出电压为-U d到负载电流过零开始反向, VD 2与VD 3截⽌, V 2与V 3开始导通, u o 仍为- U du u u u u i o o t 3时刻V 3与V 4栅极信号再次反向, V 3截⽌, V 4不能⽴刻导通, VD 4导通续流, u o 再次为零输出电压u o 的正负脉冲宽度各为θ ,改变θ ,可调节输出电压。
电压型逆变电路
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
负载相电压
uUN uUN' uNN'
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uWN'
uNN
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O
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图5-10电压型三相桥式逆
变电路的工作波形
与全桥电路的比较:
比全桥电路少用一半开关器件。 器件承受的电压为2Ud,比全桥电路高 一倍。 必须有一个变压器 。
5.2.2 三相电压型逆变电路
三个单相逆变电路可组合成一个三相逆变电 路 应用最广的是三相桥式逆变电路
图5-9 三相电压型桥式逆变电路
5.2.2 三相电压型逆变电路
基本工作方式—— 180°导电方式
5.2 电压型逆变电路
5.2.1 单相电压型逆变电路 5.2.2 三相电压型逆变电路
华南理工大学《828电气工程综合》[官方]历年考研真题(2015-2018)完整版
828华南理工大学2015年攻读硕士学位研究生入学考试试卷(试卷上做答无效,请在答题纸上做答,试后本卷必须与答题纸一同交回)科目名称:电气工程综合适用专业:电机与电器;电力系统及其自动化;高电压与绝缘技术;电力电子与电力传动;电工理论与新技术;电气工程(专业学位)共4页第1页一、填空题(每小题5分,共60分)1.图1所示电路中R 均为2Ω,则等效电阻R ab 为()。
图1图22.图2所示电路中全部电阻均为2Ω,则电阻R i 为()。
3.图3所示电路中,已知R 1=10k Ω,R 2=5k Ω,R 3=50k Ω,R L =4k Ω,u 1=1.8V ,则u L 为()。
图3图44.图4所示电路原来处于稳定状态,t =0时开关S 闭合,则i C2(0+)为()。
5.一RLC 串联电路在电源频率为50Hz 时发生谐振,此时电流为0.2A ,容抗为314Ω,并测得电容电压为电源电压的20倍,则该电路的电阻为()。
6.某非正弦周期电流电路的电压为V )303sin(230sin 2100+120=︒++t t u ωω,电流A )303sin(22)30sin(25+12=︒-+︒+t t i ωω,则其三次谐波的功率为()。
第2页7.图5所示电路中三相对称负载作三角形联结,当S 1、S 2均闭合时,各电流表读数均为17.3A ,三相功率为4.5kW 。
则当S 1闭合、S 2断开时,三相功率为()。
v图5图68.图6是小功率星形对称电阻性负载从单相电源获得三相对称电压的电路。
已知每相负载电阻为10Ω,电源频率为50Hz ,则电容C 为()。
9.若感应电机的端电压为额定电压的一半,其他条件不变,此时其最大电磁转矩和额定电压时的最大电磁转矩的数值关系为()。
10.在电力系统简单不对称短路故障分析中,可用()定则计算故障点的正序故障电流,其中单相接地短路的附加阻抗为(),两相间短路的附加阻抗为(),两相接地短路的附加阻抗为(),三相对称短路作为不对称短路的特例,其附加阻抗为()。
电压型逆变电路输出电压的调节
电压型逆变电路输出电压的调节电动巡逻车调节电压型逆变电路输出电压的方式有三种,即调节直流侧电压、移相调压和脉宽调制调压。
调节直流侧电压从上面的分析可以看出,改变直流侧电压Ud即可调节逆变电路输出电压。
为了调节直流侧电压,可以采用如图8-11a的可控整流方式,也可以像图8-11b那样,用二极管整流桥整流,然后再用直流斩波调压。
调节直流侧电压方式移相调压电动巡逻车移相调压实际上就是调节输出电压脉冲的宽度。
在图8-12a的单相全桥逆变电路中,各电力晶体管的基极信号仍为180°正偏,180°反偏,V1和V2的基极信号互补,V3和V4的基极信号互补,但V3的基极信号不是比V1落后180°,而是只落后θ(0<θ<180°)。
这样,输出电压波形就不再是正负各为180°的矩形波,而是正负各为θ的矩形波,各基极信号ub1-ub4及输出电压uo输出电流io的波形如图,.8-12b所示。
设在tl 以前,V1和V4导通,输出电压uo为Ud,t1时刻V3和V4基极信号反向,V4截止,而因感性负载电流io不能突变,V3不能立刻导通,VD3导通续流,因V1和VD3同时导通,所以输出电压为零。
到t2时刻V1和V2基极信号反向,V1截止,而V2不能立刻导通,VD2导通续流,输出电压uo为-Ud。
到负载电流过零并反向时,VD2和VD3截止,V2和V3开始导通,uo仍为-Ud。
t时刻V3和V4基极信号再次反向,V3截止,而V4不能立刻导通,VD4续流,uo为零。
以后的过程和前面类似。
这样,输出电压uo的正负脉冲宽度就各为θ。
改变θ,就可调节输出电压。
移相调压方式脉宽调制(PWM)调压电动巡逻车PWM控制方式是把逆变电路输出波形半个周期内的脉冲分割成多个,通过对每个脉冲的宽度进行控制,来控制输出电压并改善波形。
PWM是一种非常重要的控制方式。
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单相全桥电压型逆变电路的移相调压方式
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电力电子技术复习题四到九章知识点
第四章课后题:1、无源逆变和有源逆变电路有什么不同?答:与整流相对应,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,称为有缘逆变。
当交流侧直接和负载连接时,称为无源逆变。
2、换流方式有哪几种?各有什么特点?答:器件换流:利用全控型器件的自关断能力进行换流称为器件换流。
电网换流:由电网提供换流电压称为电网换流。
负载换流:由负载提供换流电压称为负载换流。
凡是负载电流的相位超前于负载电压的场合,都可以实现负载换流.当负载为电容性负载时,就可实现负载换流。
3、什么是电压型逆变电路?什么是电流型逆变电路?二者各有什么特点?电压型逆变电路:直流侧是电压源或直流侧并联一个大电容。
特点:①直流侧为电压源,或并联有大电容,相当于电压源。
直流侧电压基本无脉动,直流回路呈现低阻抗。
②由于直流电压源的钳位作用,交流侧输出电压波形为矩形波,并且与负载阻抗角无关。
而交流侧输出电流波形和相位因负载阻抗情况的不同而不同。
③当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率,直流侧电容起缓冲无功能量的作用。
为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道,逆变桥各臂都并联了反馈二极管。
电流型逆变电路:直流侧是电流源或直流侧串联一个大电感。
特点:①直流侧串联大电感,相当于电流源。
直流侧电流基本无脉动,直流回路呈现高阻抗。
②电路中开关器件的作用仅是改变直流电流的流通路径,因此交流侧输出电流为矩形波,并且与负载阻抗角无关。
而交流侧输出电压波形和相位则因负载阻抗情况的不同而不同。
③当交流侧为阻抗负载时需要提供无功功率,直流侧电感起缓冲无功能量的作用。
因为反馈无功能量时直流电流并不方向,因此不必像电压型逆变电路那样要给开关器件反并联二极管。
4、电压型逆变电路中反馈二极管的作用是什么?为什么电流型逆变电路中没有反馈二极管?答:1)在电压型逆变电路中,当交流侧为阻感负载时,需要提供无功功率。
直流侧电容起缓冲无功能量的作用。
为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道,逆变桥各臂都并联了反馈二极管,当输出交流电压和电流的极性相同时,电流经电路中可控开关器件流通,而当输出电压电流极性相反时,由反馈二极管提供电流通道。
变频技术
图3-7 可再生制动的变频电路
3.电压型逆变电路输出电压的调节 调节电压型逆变电路输出电压的方式有三种,即 调节直流侧电压、移相调压和脉宽调制调压。 1)调节直流侧电压 (1)采用可控整流器整流,通过对触发脉冲的相 位控制直接得到可调直流电压,见图3-2(a)。 (2)采用二极管整流桥不可控整流,在直流环节 增加斩波器,以实现调压,见图3-2(b)。
3.2.1 PWM技术原理概述
1.PWM控制的基本原理 采样控制理论有这样一个结论:冲量相等而形状 不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,其效果基本 相同。冲量是指窄脉冲的面积,效果基本相同是指环 节的输出响应波形基本相同。 将如图3-22所示的形状不同而冲量相同的电压窄 脉冲,分别加在如图3-23(a)所示的一阶惯性环节 RL电路上。其输出电流i(t)对不同窄脉冲时的响应波 形如图3-23(b)所示。
图3-24 PWM控制的基本原理
2.单极性PWM和双极性PWM PWM调制按调制脉冲的极性可分为单极性脉冲 调制和双极性脉宽调制两种。 1)单极性脉冲调制 电压型单相桥式PWM逆变电路如图3-25所示。E 为恒值直流电压,V1~V4为功率晶体管GTR,VDl~ VD4为电压型逆变电路必需的反馈二极管。
图3-2 交—直—交变频器的三种控制方式
根据中间直流环节采用滤波器的不同,变频 电路又分为电压型变频电路和电流型变频电路,如 图3-3所示。其中,Ud为整流器的输出电压平均值。
图3-3 变频电路原理图
3.1.2 电压型变频技术
1.电压型逆变电路的主要特点 电压型逆变电路的主要特点有: (1)直流侧并联有大电容,相当于直流电压源, 内阻很小,直流电压波形比较平直,基本无脉动。 (2)由于直流电压源的钳位作用,逆变器的交 流输出电压被钳位为矩形波,与负载阻抗角无关, 而交流侧电流波形和相位因负载阻抗角的变化而变 化,其波形接近三角波或正弦波。
单相电压型逆变电路
单相电压型逆变电路单相电压型逆变电路是一种电力电子器件,能够将直流电转换为交流电,广泛应用于各种电力系统中。
本文将介绍单相电压型逆变电路的原理、分类、应用和发展趋势。
一、原理单相电压型逆变电路的原理是利用开关管的导通和截止,将直流电源的电压转换为交流电压。
开关管的导通和截止由控制电路控制,控制电路可以根据需要选择不同的控制方式,如脉宽调制、频率调制等。
控制电路的输出信号控制开关管的导通和截止,从而实现直流电到交流电的转换。
二、分类单相电压型逆变电路根据控制方式的不同可以分为脉宽调制型和频率调制型。
脉宽调制型逆变电路是通过改变开关管的导通时间来控制输出电压的大小,具有控制简单、输出电压稳定等优点,适用于低功率应用。
频率调制型逆变电路是通过改变开关管的导通和截止的时间来控制输出电压的频率和大小,具有输出电压精度高、适用范围广等优点,适用于高功率应用。
三、应用单相电压型逆变电路广泛应用于各种电力系统中,如UPS电源、太阳能逆变器、风力逆变器、电动汽车充电器等。
其中,UPS电源是逆变电路的主要应用领域之一,其作用是在电网电压不稳定或停电时,提供稳定的交流电源。
太阳能逆变器是将太阳能电池板输出的直流电转换为交流电的装置,其应用范围涵盖了家庭、商业、工业等领域。
风力逆变器是将风力发电机输出的直流电转换为交流电的装置,其应用范围涵盖了风力发电领域。
电动汽车充电器是将交流电转换为直流电供电给电动汽车充电的装置,其应用范围涵盖了电动汽车领域。
四、发展趋势单相电压型逆变电路的发展趋势主要包括以下几个方面:1、高效节能:随着能源环境的变化,逆变电路需要具备更高的能量转换效率和更低的能量损耗。
2、小型化:随着电子技术的发展,逆变电路需要越来越小型化,以满足各种场合的需求。
3、智能化:随着智能化技术的发展,逆变电路需要具备更高的智能化水平,以实现自动控制和智能化管理。
4、多功能化:随着应用领域的扩大,逆变电路需要具备更多的功能,如电能质量控制、电网接口等。
电压型和电流型逆变电路特点
电压型逆变电路和电流型逆变电路是两种常见的逆变电路类型,它们在不同的应用领域中具有各自的特点。
下面我将详细介绍这两种逆变电路的特点。
一、电压型逆变电路1. 工作原理:电压型逆变电路通过将直流电压转换为交流电压输出。
其基本原理是通过控制开关管的导通和断开,使电源电压经过滤波电容和变压器转换为所需的输出交流电压。
2. 特点:(1)输出电压稳定性高:电压型逆变电路通过反馈控制,实现对输出电压的精确调节,能够提供稳定的输出电压。
(2)负载适应性好:电压型逆变电路输出电压与负载电流无关,能够适应不同负载条件下的工作要求。
(3)输出电压范围广:电压型逆变电路可以实现从几伏到几千伏的宽范围输出电压。
(4)输出电流能力较弱:电压型逆变电路输出电流能力相对较弱,适用于对输出电流要求不高的应用场景。
(5)逆变效率较高:电压型逆变电路由于采用了高频开关技术和功率调制控制策略,能够实现较高的逆变效率。
3. 应用领域:电压型逆变电路广泛应用于电力电子变频器、太阳能发电系统、风力发电系统、UPS电源等领域,以及需要稳定交流电源的工业控制系统中。
二、电流型逆变电路1. 工作原理:电流型逆变电路通过将直流电流转换为交流电流输出。
其基本原理是通过控制开关管的导通和断开,使电源电流经过滤波电感和变压器转换为所需的输出交流电流。
2. 特点:(1)输出电流稳定性高:电流型逆变电路通过反馈控制,实现对输出电流的精确调节,能够提供稳定的输出电流。
(2)负载适应性好:电流型逆变电路输出电流与负载电压无关,能够适应不同负载条件下的工作要求。
(3)输出电流范围广:电流型逆变电路可以实现从几毫安到数千安的宽范围输出电流。
(4)输出电压能力较弱:电流型逆变电路输出电压能力相对较弱,适用于对输出电压要求不高的应用场景。
(5)逆变效率较高:电流型逆变电路由于采用了高频开关技术和功率调制控制策略,能够实现较高的逆变效率。
3. 应用领域:电流型逆变电路广泛应用于电力电子变频器、电动汽车充电桩、工业焊接设备、电源适配器等领域,以及需要稳定交流电流的工业控制系统中。
电力电子技术知到章节答案智慧树2023年武汉科技大学
电力电子技术知到章节测试答案智慧树2023年最新武汉科技大学第一章测试1.以下关于电力电子技术说法错误的是()。
参考答案:电子技术包括模拟电子技术和电力电子技术两大分支2.以下不属于电力变换的是()。
参考答案:变压器变压3.以下不属于电力电子器件发展方向的是()。
参考答案:不受控的自主通断能力4.以下事件是标志着电力电子技术诞生的是()。
参考答案:1957年美国通用电气公司研制出第一个晶闸管5.以下关于电力电子电路特性说法错误的是()。
参考答案:在一个输出电压周期中令电力电子器件多次改变通断状态,可以降低谐波的频率6.以下应用领域使用了电力电子技术的有()。
参考答案:无功补偿与谐波治理;家用变频空调;核聚变反应堆使用脉冲电源;柔性交流输电7.以下关于电力电子电路特性说法正确的有()。
参考答案:对于逆变电路,若基波交流电压可损失较少地送至负载,负载端电压近似正弦波;对于逆变电路,在输入端接入LC低通滤波器,可使输入接近平稳的直流8.以下是构成电力电子技术交叉特征的理论技术包括()。
参考答案:电子技术;电力技术;控制理论9.电力电子技术分为电力电子器件控制和电力变换两个分支。
()参考答案:错10.为了使电力变换电路基本特性简明清晰,通常忽略一些次要因素,采用一些近似方法进行分析和计算。
()参考答案:对第二章测试1.以下关于电力电子器件说法错误的是()。
参考答案:电力电子器件不需要信息电子电路进行控制2.以下关于电力电子器件损耗说法正确的是()。
参考答案:电力电子器件功率损耗一般远大于信息电子器件3.以下关于PN结工作原理说法正确的是()。
参考答案:外加反向电压时,PN结表现为高阻态4.以下关于电力二极管特性说法正确的有()。
参考答案:电力二极管由零偏置转换为正向偏置时正向压降会出现一个过冲;电力二极管由正向偏置转换为反向偏置时并不能立即关断;电力二极管由正向偏置转换为反向偏置时会有反向电压过冲现象5.电力二极管PN结内的空间电荷区又被称为()。
三相电压型逆变电路原理
三相电压型逆变电路原理
三相电压型逆变电路是一种能够将直流电能转换为交流电能的电路。
它主要由三相全桥逆变器、输出滤波器和控制电路组成。
在三相电压型逆变电路中,输入信号为直流电源,通过三相全桥逆变器将直流电压转换为交流电压。
三相全桥逆变器由六个功率开关管和反并联二极管组成,通过控制这些功率开关管的导通和关断,可以实现对输出交流电压的控制。
输出滤波器主要用于平滑转换后的交流电压,去除其中的谐波成分,并提供稳定的输出电压。
常见的输出滤波器包括电感滤波器和电容滤波器。
控制电路通过对逆变器的控制,实现对输出电压的调节和保护功能。
常见的控制方法包括PWM控制和SPWM控制。
PWM
控制通过不同占空比的脉宽调制,实现对输出电压的调节;SPWM控制则通过不同频率的正弦波形来控制输出电压的形
状和频率。
三相电压型逆变电路广泛应用于工业生产中,可以将直流电源转换为三相交流电源,满足各种电气设备的供电需求。
同时,由于逆变电路具有高效、可靠和稳定的特性,被广泛应用于太阳能发电、风力发电等可再生能源领域。
电压型单相全桥逆变电路
电压型单相全桥逆变电路(1) 介绍单相全桥逆变电路,也称为半桥逆变电路,是一种基于一个正弦波源和一种特定的桥接结构,以及装有晶体管或管器的电路,用来将电动机或机器的交流电源驱动至输出。
该电路通过控制其中的电流,可以改变功率、频率、电压这些特征。
(2) 电路原理单相全桥逆变电路具有一个正弦波源和一种特定的桥接结构。
该桥接结构是由4 个MOSFET晶体管或管器组成的,它们可以在30°的激励周期内在正常工作时交替开启,这将会使输出的单相桥路上的电压发生切换,因此可以得到一个正弦波脉冲输出,从而能够驱动负载的电机。
(3) 优点1. 单相全桥逆变电路具有低成本、易于维护以及精度高的优点,能够根据需要快速调节输出电压,可以超调电压使功率达到最高;2. 此类电路可以存储有限的能量,在整个操作中基本没有损失;3. 其具有灵敏控制功能,可以有效控制输入电压频率和电压;4. 它可以允许电压和电流在负载范围内自由切换,可以在有限的时间内进行快速调整;5. 此类电路结构简单,对交叉导体的影响小,能够有效抗干扰。
1. 单相全桥逆变电路的控制精度不是很高,受到电源供应和负载的影响较大;2. 结构复杂,由于其中使用的介质晶体管的开关特性,在工作过程中有时会发生失控现象;3. 高压噪声也会影响电路性能;4. 高压及电压脉宽比较窄,且控制精度不如高压直流调节电路高。
(5) 结论单相全桥逆变电路相对于传统单相变换电路,友好的结构,低成本,易于维护以及高能量转换效率的优点在很多应用中备受青睐。
但其较窄的脉冲宽度和较低的控制精度也被忽视不计。
因此,对于不同的应用,要充分考虑单相全桥逆变电路的优点和缺点,以便选择最合适的解决方案。
电压型和电流型逆变电路特点
电压型和电流型逆变电路是常见的电力电子变换器,它们在工业控制、电力电子系统和可再生能源领域得到了广泛的应用。
两种类型的逆变电路各具特点,下面我将分别介绍它们的特点。
首先,我们来谈谈电压型逆变电路。
电压型逆变电路是一种以输出电压为控制对象的电力电子变流器,其特点主要表现在以下几个方面。
1. 控制简单:电压型逆变电路通过控制输出电压的大小和波形来实现对输出功率的调节,因此控制相对简单,通常采用PWM(脉冲宽度调制)技术进行控制。
2. 输出电压稳定性好:由于电压型逆变电路是以输出电压为控制对象,因此输出电压的稳定性较好,能够适应对输出电压精度要求较高的应用场合。
3. 对负载变化响应速度快:电压型逆变电路对负载变化的响应速度较快,能够在短时间内实现输出电压的调节,适用于对动态性能要求较高的应用场合。
接下来,我们来看看电流型逆变电路的特点。
电流型逆变电路是一种以输出电流为控制对象的电力电子变流器,其特点主要表现在以下几个方面。
1. 控制精度高:电流型逆变电路通过控制输出电流的大小和波形来实现对输出功率的调节,因此控制精度较高,能够满足对输出电流精度要求较高的应用场合。
2. 适应性强:由于电流型逆变电路是以输出电流为控制对象,因此对于负载变化的适应性较强,能够稳定地输出所需的电流波形,适用于负载变化较大的应用场合。
3. 输出电流波形质量好:电流型逆变电路能够实现对输出电流波形的精确控制,输出电流波形质量较高,适用于对输出波形质量要求较高的应用场合。
总的来说,电压型逆变电路和电流型逆变电路各有其独特的优势和适用范围。
在实际应用中,需要根据具体的控制要求和应用场景选择合适的逆变电路类型,以实现最佳的性能和效果。
希望以上内容能够对您有所帮助。
电压型单相全桥逆变电路
1.引言逆变电路所谓逆变,就是与整流相反,把直流电转换成某一固定频率或可变频率的交流电(DC/AC)的过程。
当把转换后的交流电直接回送电网,即交流侧接入交流电源时,称为有源逆变;而当把转换后的交流电直接供给负载时,则称为无源逆变。
通常所讲的逆变电路,若不加说明,一般都是指无源逆变电路。
1. 电压型逆变器的原理图当开关S1、S4闭合,S2、S3断开时,负载电压u o为正;当开关S1、S4断开,S2、S3闭合时,u o为负,如此交替进行下去,就在负载上得到了由直流电变换的交流电,u o的波形如图7.4(b)所示。
输出交流电的频率与两组开关的切换频率成正比。
这样就实现了直流电到交流电的逆变。
2. 电压型单相全桥逆变电路它共有4个桥臂,可以看成由两个半桥电路组合而成。
两对桥臂交替导通180°。
输出电压和电流波形与半桥电路形状相同,幅值高出一倍。
改变输出交流电压的有效值只能通过改变直流电压U d来实现。
输出电压定量分析u o成傅里叶级数基波幅值基波有效值⎪⎭⎫⎝⎛+++=tttUuωωωπ5sin513sin31sin4doddo1m27.14UUU==πdd1o9.022UUU==π当u o为正负各180°时,要改变输出电压有效值只能改变U d来实现可采用移相方式调节逆变电路的输出电压,称为移相调压。
各栅极信号为180º正偏,180º反偏,且T1和T2互补,T3和T4互补关系不变。
T3的基极信号只比T1落后q ( 0<q <180º),T3、T4的栅极信号分别比T2、T1的前移180º-q,uo成为正负各为q 的脉冲,改变q 即可调节输出电压有效值。
3MATLAB 仿真Simulink组建电路模型及实验结果电压型全桥逆变电路结构图:阻感性质下的仿真:T1 T4的脉冲信号:T2 T3的脉冲信号:带电阻情况下Ia Vab 波形电感负载下的Ia波形Vab波形阻感负载时RL负载电流波形输入电流Id的波形分析:在直流电源电压Vd一定时,输出电压的基波大小不可控,且输出电压中谐波频率低、数值大,直流电源电流Id脉动频率低且脉动数值大。
单相全桥电压型逆变电路的工作原理
单相全桥电压型逆变电路是一种常用于将直流电源转换为交流电源的电路。
它通过控制开关器件的开关状态来实现对输出电压的调节。
该电路由四个开关器件(一般为可控硅或晶闸管)和一个中心点连接到输出负载的变压器组成。
工作原理如下:
1. 输入:直流电源通过一个滤波电容提供给变压器的两个输入端,同时接地。
2. 开关控制:四个开关器件被分为上下两组,每组包含两个对称的开关。
这些开关器件通过控制电流的导通和截断来控制电路的工作方式。
3. 上半桥工作:在某个时刻,上半桥的两个开关器件之一导通,另一个截断。
这样,直流电源的正极与变压器的中点连接,产生一个正脉冲,使得变压器的一侧输出高电平。
4. 下半桥工作:在另一个时刻,下半桥的两个开关器件之一导通,另一个截断。
这样,直流电源的负极与变压器的中点连接,产生一个负脉冲,使得变压器的一侧输出低电平。
5. 输出:通过交替切换上半桥和下半桥的工作状态,可以产生一个周期性的方波输出。
通过变压器的绕组比例,可以将方波转换为所需的交流电压,并将其提供给负载。
6. 控制:通过调节开关器件的导通和截断时间,可以改变输出的频率和有效值。
常用的控制方法包括脉宽调制(PWM)和谐波控制等。
总结来说,单相全桥电压型逆变电路利用四个开关器件以及变压器的绕组比例,将直流电源转换为交流电源,并通过控制开关器件的导通和截断来实现对输出电压的调节。
1。
华南理工大学考研真题—电力电子技术2004
华南理工大学考研真题电力电子技术2004(总分150分,计算题计算结果保留小数点三位)(一)简答题(45分,每小题5分)1)设f(θ)表示电压或电流的周期函数,试写出它在θ1-θ2期间的平均值和有效值的表达式。
2)普通晶闸管导通与关断的条件是什么?3)下图中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形,最大值为I m,试问电流的平均值I d和电流的有效值I为多少?4)在三相交交变频电路中,采用梯形波输出控制的好处是什么?为什么?5)在DC-DC变换器的Boost电路中,输入电压为10.0V,占空比α=0.7,连续工作模态,输出电压是多少?6)矩阵式变频电路有哪些优点?7)采用滞环比较方式的电流跟踪型逆变器的有何特点?8)调节电压型逆变电路的输出电压有哪几种方式?9)间接直流变流电路与直接直流变流电路(直流斩波电路)之间有什么不同?(二)具有变压器中心抽头的单相双半波可控整流电路如下图所示(15分)(1)说明该变压器是否存在直流磁化问题;(2)试绘出α=45o电阻负载输出整流电压u d,晶闸管承受电压u T的波形;(3)若将VT2换成普通整流二极管VD,绘出相应的波形,并推导出输出直流电压。
(三)三相半波整流电路,变压器一次侧额定相电压为220V,阻感负载,R=2Ω,L=∞,通过调节α,使输出维持I d=250A(为可靠换相, 取α≥300),已知X B=0.08Ω,附加直流端电压降∆U=10V,供电电压经常在1~1.15倍额定电压范围内变化,求: (1)变压器二次侧电压U2和α的变化范围;(2)变压器一、二次侧绕组的容量;(3)变压器二次侧功率因数。
(15分)(四)三相全控桥电路工作在(有源)逆变区,已知U2=110,R=1.0Ω,L值极大,E=200V,α=120o,L B=1.0mH。
求直流侧的电压U d、电流I d、换相重叠角γ和送回电网的平均功率。
(15分)(五)在下图所示的降压电路中,E=100V,L=1mH,R=0.5Ω,E M=10V,采用脉宽调制控制方式,T=20μs,当t on=5μs时,计算输出电流平均值I0、输出电流的最大和最小瞬时值并判断电流是否连续?(20分)(六)一单相交流调压器,电源为工频220V,阻感串联负载,其中R=0.5Ω,L =1.592mH。
三相电压型逆变电路中变频变压的控制方式
三相电压型逆变电路中变频变压的控制方式1.引言1.1 概述随着现代电力系统及电子技术的发展,逆变电路在工业和家庭领域的应用越来越广泛。
三相电压型逆变电路是一种常见的逆变电路类型,可以将直流电源转换为交流电源,用于驱动交流电动机或供电给交流负载。
三相电压型逆变电路的基本原理是利用逆变器将直流电源的电压转换为三相交流电压。
这种逆变电路由三相桥式逆变器、LC滤波器和负载组成。
逆变器通过控制开关管的开关动作,将直流电源的电压逆变为可控制的三相交流电压。
LC滤波器用于平滑交流输出电压,提高电路的稳定性和纹波滤波效果。
变频变压则是指逆变电路通过改变交流输出电压的频率和幅值,实现对交流电机速度和转矩的精确控制。
变频变压的控制方式有多种,包括PWM(脉宽调制)控制、SPWM(正弦PWM)控制、SVPWM(空间矢量PWM)控制等。
这些控制方式通过调整逆变器中开关管的开关时间和频率,以及调节控制信号的幅值,实现对输出交流电压的精确控制。
本文将重点探讨三相电压型逆变电路中变频变压的控制方式。
通过深入分析这些控制方式的原理和特点,我们可以更好地理解逆变电路的工作原理,为逆变电路的设计和应用提供参考。
同时,本文将对当前变频变压控制方式的研究进展和未来发展方向进行展望,以为相关领域的研究者提供参考和启示。
1.2 文章结构文章结构决定了文章的布局和组织方式,对读者理解文章内容和观点的逻辑顺序起到重要的指导作用。
本文将按照以下结构进行阐述和探讨三相电压型逆变电路中变频变压的控制方式。
首先,我们将在引言部分概述本文的目的和主要内容,并简要介绍三相电压型逆变电路的基本原理,为后续的内容奠定基础。
通过引言的概述,读者可以对本文的主题和结构有一个整体的把握。
接下来,正文部分将分为两个主要章节展开讨论。
第一章节将详细阐述三相电压型逆变电路的基本原理,包括其工作原理、电路组成和工作状态等方面的内容。
通过对三相电压型逆变电路的基本原理的介绍,读者可以全面了解这种电路的特点和原理,为后续的控制方式讨论提供理论基础和背景知识。
电压型逆变电路的特点
电压型逆变电路的特点1.输入电压范围宽广:电压型逆变电路可以适应不同电压等级的直流电源输入,从几伏到几百伏都可以实现逆变转换。
这使得电压型逆变电路适用于多种应用场景,比如太阳能发电系统、电池电源系统等。
2.输出电压稳定性高:电压型逆变电路能够产生稳定的交流输出电压。
一些高性能的电压型逆变电路还能实现电压调节功能,可以根据需要对输出电压进行调节。
这种特点可以满足不同负载的需求,确保负载设备在稳定的电压下运行。
3.逆变转换效率高:电压型逆变电路通过使用高效率的功率半导体器件和优化的控制算法,以最大程度地提高逆变转换效率。
高效率转换减少了能量的损耗和热量的产生,使得电压型逆变电路节能环保。
4.输出波形质量高:电压型逆变电路产生的交流输出波形质量高,通常能够接近理想的正弦波形。
这对于一些对电源质量要求较高的应用,比如电动车、电动工具等领域尤为重要。
5.可调频率:电压型逆变电路可以通过调节控制电路中的频率设定值来改变输出波形的频率。
这样一来,逆变电路输出的交流电源可以适应不同频率要求的负载设备,提高了电路的灵活性。
6.多级逆变结构:电压型逆变电路可以采用多级逆变的结构,通过多级逆变电路的级联,可以实现更高的输出电压,以满足特定负载的需求。
这种结构在高压直流输电等领域有广泛应用。
7.控制方便:电压型逆变电路通常具备一定的控制接口,可以远程监测和控制逆变电路的运行状态,实现对输出电压和频率等参数的精确控制。
这种特点为电压型逆变电路的稳定运行提供了便利。
总体来说,电压型逆变电路具有输入电压范围宽广、输出电压稳定性高、效率高、波形质量好、可调频率、可级联、控制方便等特点。
这些特点使得电压型逆变电路成为了现代电力系统、电力电子领域不可或缺的重要组成部分。
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电压型逆变电路输出电压的调节
电动巡逻车调节电压型逆变电路输出电压的方式有三种,即调节直流侧电压、移相调压和脉宽调制调压。
调节直流侧电压
从上面的分析可以看出,改变直流侧电压Ud即可调节逆变电路输出电压。
为了调节直流侧电压,可以采用如图8-11a的可控整流方式,也可以像图8-11b那样,用二极管整流桥整流,然后再用直流斩波调压。
调节直流侧电压方式
移相调压
电动巡逻车移相调压实际上就是调节输出电压脉冲的宽度。
在图8-12a的单相全桥逆变电路中,各电力晶体管的基极信号仍为180°正偏,180°反偏,V1和V2的基极信号互补,V3和V4的基极信号互补,但V3的基极信号不是比V1落后180°,而是只落后θ(0<θ<180°)。
这样,输出电压波形就不再是正负各为180°的矩形波,而是正负各为θ的矩形波,各基极信号ub1-ub4及输出电压uo输出电流io的波形如图,.8-12b所示。
设在tl 以前,V1和V4导通,输出电压uo为Ud,t1时刻V3和V4基极信号反向,V4截止,而因感性负载电流io不能突变,V3不能立刻导通,VD3导通续流,因V1和VD3同时导通,所以输出电压为零。
到t2时刻V1和V2基极信号反向,V1截止,而V2不能立刻导通,VD2导通续流,输出电压uo为-Ud。
到负载电流过零并反向时,VD2和VD3截止,V2和V3开始导通,uo仍为-Ud。
t时刻V3和V4基极信号再次反向,V3截止,而V4不能立刻导通,VD4续流,uo为零。
以后的过程和前面类似。
这样,输出电压uo的正负脉冲宽度就各为θ。
改变θ,就可调节输出电压。
移相调压方式
脉宽调制(PWM)调压
电动巡逻车PWM控制方式是把逆变电路输出波形半个周期内的脉冲分割成多个,通过对每个脉冲的宽度进行控制,来控制输出电压并改善波形。
PWM是一种非常重要的控制方式。
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