逆變電路是指將低電壓變?yōu)楦唠妷?把直流電變?yōu)榻涣麟姷碾娐?它與整流電路相對應(yīng),是通用變頻器的核心部件之一,有非常重要的作用.它的基本作用是在控制電路的控制下,將中間的直流電路輸出的直流電源轉(zhuǎn)換為頻率和電壓都任意可調(diào)的交流電源。
隨著用電設(shè)備不斷發(fā)展,用電設(shè)備對交流電源性能參數(shù)也有很多不同的要求,發(fā)展稱為多種逆變電路,大致可以按照以下方式分類:
�、侔摧敵鲭娔艿娜ハ蚍�,可分為有源逆變電路和無源逆變電路.前者輸出的電能不返回公共交流電網(wǎng),后者輸出的電能直接輸向用電設(shè)備。
�、诎粗绷麟娫葱再|(zhì)可分為由電壓型直流電源供電的電壓型逆變電路和由電流型直流電源供電的電流型逆變電路。
�、郯粗麟娐返钠骷�,可分為:由具有自關(guān)斷能力的全控型器件組成的全控型逆變電路;由無關(guān)斷能力的半控型器件(如普通晶閘管)組成的半控型逆變電路.半控型逆變電路必須利用換流電壓以關(guān)斷退出導(dǎo)通的器件.若換流電壓取自逆變負(fù)載端,稱為負(fù)載換流式逆變電路.這種電路僅適用于容性負(fù)載;對于非容性負(fù)載,換流電壓必須由附設(shè)的專門換流電路產(chǎn)生,稱自換流式逆變電路。
�、馨措娏鞑ㄐ畏�,可分為正弦逆變電路和非正弦逆變電路.前者開關(guān)器件中的電流為正弦波,其開關(guān)損耗較小,宜工作于較高頻率.后者開關(guān)器件電流為非正弦波,因其開關(guān)損耗較大,故工作頻率較正弦逆變電路低。
⑤按輸出相數(shù)可分為單相逆變電路和多相逆變電路。
逆變電路按其直流電源性質(zhì)不同分為兩種:電壓型逆變電路或電壓源型逆變電路,
電流型逆變電路或電流源型逆變電路。
圖電路的具體實(shí)現(xiàn)。
圖 電壓型逆變電路舉例(全橋逆變電路)
電壓型逆變電路的特點(diǎn)
(1) 直流側(cè)為電壓源或并聯(lián)大電容,直流側(cè)電壓基本無脈動(dòng)
(2) 輸出電壓為矩形波,輸出電流因負(fù)載阻抗不同而不同
(3) 阻感負(fù)載時(shí)需提供無功。為了給交流側(cè)向直流側(cè)反饋的無功提供通道,逆變橋各臂并聯(lián)反饋二極管
1、半橋逆變電路
電路結(jié)構(gòu):見圖。
工作原理:
V1和V2柵極信號(hào)各半周正偏、半周反偏,互補(bǔ)。uo為矩形波,幅值為Um=Ud/2,io波形隨負(fù)載而異,感性負(fù)載時(shí),圖b,V1或V2通時(shí),io和uo同方向,直流側(cè)向負(fù)載提供能量,VD1或VD2通時(shí),io和uo反向,電感中貯能向直流側(cè)反饋,VD1、VD2稱為反饋二極管,還使io連續(xù),又稱續(xù)流二極管。
圖 單相半橋電壓型逆變電路及其工作波形
優(yōu)點(diǎn):簡單,使用器件少
缺點(diǎn):交流電壓幅值Ud/2,直流側(cè)需兩電容器串聯(lián),要控制兩者電壓均衡,用于幾kW以下的小功率逆變電源。
單相全橋、三相橋式都可看成若干個(gè)半橋逆變電路的組合。
1.換流方式各有那幾種?各有什么特點(diǎn)? 答:換流方式有4種: 器件換流:利用全控器件的自關(guān)斷能力進(jìn)行換流.全控型器件采用此換流方式。 電網(wǎng)換流:由電網(wǎng)提供換流電壓,只要把負(fù)的電網(wǎng)電壓加在欲換流的器件上即可。 負(fù)載換流:由負(fù)載提供換流電壓,當(dāng)負(fù)載為電容性負(fù)載即負(fù)載電流超前于負(fù)載電壓時(shí),可實(shí)現(xiàn)負(fù)載換流。 強(qiáng)迫換流:設(shè)置附加換流電路,給欲關(guān)斷的晶閘管強(qiáng)迫施加反向電壓換流稱為強(qiáng)迫換流.通常是利用附加電容上的能量實(shí)現(xiàn),也稱電容換流。 晶閘管電路不能采用器件換流,根據(jù)電路形式的不同采用電網(wǎng)換流、負(fù)載換流和強(qiáng)迫換流3種方式。 2.無源逆變電路和有源逆變電路有何不同? 答:兩種電路的不同主要是: 有源逆變電路的交流側(cè)接電網(wǎng),即交流側(cè)接有電源.而無源逆變電路的交流側(cè)直接和負(fù)載聯(lián)接。 3.什么是電壓型逆變電路?什么是電流型逆變電路?二者各有什么特點(diǎn)。 。 答:按照逆變電路直流測電源性質(zhì)分類,直流側(cè)是電壓源的稱為逆變電路稱為電壓型逆變電路,直流側(cè)是電流源的逆變電路稱為電流型逆變電路 電壓型逆變電路的主要特點(diǎn)是: �、僦绷鱾�(cè)為電壓源,或并聯(lián)有大電容,相當(dāng)于電壓源.直流側(cè)電壓基本無脈動(dòng),直流回路呈現(xiàn)低阻抗。 �、谟捎谥绷麟妷涸吹你Q位作用,交流側(cè)輸出電壓波形為矩形波,并且與負(fù)載阻抗角無關(guān).而交流側(cè)輸出電流波形和相位因負(fù)載阻抗情況的不同而不同。 �、郛�(dāng)交流側(cè)為阻感負(fù)載時(shí)需要提供無功功率,直流側(cè)電容起緩沖無功能量的作用.為了給交流側(cè)向直流側(cè)反饋的無功能量提供通道,逆變橋各臂都并聯(lián)了反饋二極管。 電流型逆變電路的主要特點(diǎn)是: �、僦绷鱾�(cè)串聯(lián)有大電感,相當(dāng)于電流源.直流側(cè)電流基本無脈動(dòng),直流回路呈現(xiàn)高阻抗。 �、陔娐分虚_關(guān)器件的作用僅是改變直流電流的流通路徑,因此交流側(cè)輸出電流為矩形波,并且與負(fù)載阻抗角無關(guān).而交流側(cè)輸出電壓波形和相位則因負(fù)載阻抗情況的不同而不同。 �、郛�(dāng)交流側(cè)為阻感負(fù)載時(shí)需要提供無功功率,直流側(cè)電感起緩沖無功能量的作用.因?yàn)榉答仧o功能量時(shí)直流電流并不反向,因此不必像電壓型逆變電路那樣要給開關(guān)器件反并聯(lián)二極管。
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