方波逆变(3)

图3-2电压型逆变电路举例（全桥逆变电路）

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。为了给交流侧向直流侧反馈的无功提供通道，逆变桥各臂并联反馈二极管 （1）单相电压型逆变电路

1、半桥逆变电路 电路结构：见图3-3 工作原理：

V1和V2栅极信号各半周正偏、半周反偏，互补。uo为矩形波，幅值为Um=Ud/2，io波形随负载而异，感性负载时，图5-6b，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称为反馈二极管，还使io连续，又称续流二极管。

10

图3-3 单相半桥电压型逆变电路及其工作波形

优点：简单，使用器件少

缺点：交流电压幅值Ud/2，直流侧需两电容器串联，要控制两者电压均衡，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。 2、全桥逆变电路 电路结构及工作情况：

图3-3，两个半桥电路的组合。1和4一对，2和3另一对，成对桥臂同时导通，交替各导通180°。uo波形同图3-3b。半桥电路的uo，幅值高出一倍Um=Ud。io波形和图3-3b中的io相同，幅值增加一倍，单相逆变电路中应用最多的。

输出电压定量分析

uo成傅里叶级数

基波幅值

基波有效值

uo为正负各180o时，要改变输出电压有效值只能改变Ud来实现。 移相调压方式（图3-4）。

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V1和V2互补，V3和V4互补关系不变。V3的基极信号只比V1落后q ( 0

11

图3-4 单相全桥逆变电路的移相调压方式

（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

可看成由三个半桥逆变电路组成。

180°导电方式：

每桥臂导电180o，同一相上下两臂交替导电，各相开始导电的角度差120o，任一瞬间有三个桥臂同时导通，每次换流都是在同一相上下两臂之间进行，也称为纵向换流。

图3-5 三相电压型桥式逆变电路

在180?导通型的三相逆变器中，每隔60?的各阶段其等效电路及相应相电压、线电压数值如图3-6所示。

12

图3-6

根据图3-6中各阶段的相电压数值，可以得出任何一相的相电压波形为六阶梯波，各相互差120?，如图2（a）所示。而线电压可由相电压相减得出，为脉宽120?的矩形波。

初相角为零的六阶梯波，其基波可用付氏级数求得，如A相相电压可表示为：

其余两相各差120?。相电压中无余弦项、偶数项和三的倍数次谐波，电压中最低为五次谐波，含量为基波的20％。 对于基波无初相角的矩形波线电压，其一般表达式为：

根据图3-6可以算出六阶梯波的相电压和方波线电压的有效值分别为：

当三相逆变器按120 ?导通方式工作时，其输出电压波形如图3-7所示，与前面相反，这里相电压为矩形波，而线电压为六阶梯波。

对180?导通方式和120?导通方式进行比较可知：在120?方式中，上下两管之间有60?的间隙，对换流的安全有利，但是管子的利用率较低，并且若电机采用星形接法，则始终有一相绕组断开，在换流时会引起较高的感应电势，应采取过电压保护措施。而180?导通方式无论电动机在三角形还是星形接法时，正常工作都不会产生过电压，因此对于电压型逆变器，180?导通方式应用较为普遍。 感性负载电流波形

13

如果负载电流滞后角超过60?，电流波形如图3-7所示，图的上方为各晶闸管的触发情况，图中电流曲线旁注明的是各管的实际导通情况。由图可见，在直流环节电压极性不变的电压型逆变器中，在感性负载下续流二极管是必不可少的，它既能提供感性负载电流的通路，避免过电压的出现，又可减小输入电流，改善逆变器的效率。

图3-7

当负载为感应电动机时，不仅存在着对各次谐波不同的阻抗，而且还有反电势，它对各次谐波电流的作用是不同的，结果负载电流的波形与图3-8相比有较大差别，其主要原因是负载电流中谐波分量所占的比例加大。

通过上面的论述可见，感性负载下逆变器中可能有三种电流：

（1）功率电流――它通过两个或三个逆变管，将能量从直流电源送到负载。 （2）环路电流――它在逆变器内部经过一个逆变管和一个反馈二极管，形成环流，但此环流不经过电源。

（3）反馈电流――它通过两个反馈二极管将负载的能量反馈到直流电源中去。

14

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库方波逆变(3)在线全文阅读。