《电力电子技术》电子课件(高职高专第5版) 4.6 负载换流式逆变电路

图 4.6.2 并联谐振式逆变电路换流的工作过程
4.6.1 并联谐振式逆变电路
2、工作原理
t2时刻触发T2，T3 ，电路开始换流。由于 T2，T3导通时，负载两端电压施加到T1，T4的 两端，使T1，T4承受负压关断。由于每个晶闸 管都串有换相电抗器LT ，故T1和T4在t2时刻不 能立刻关断，T2，T3中的电流也不能立刻增大
4Id
sint
1 sin3t
3
1 sin5t
5
②负载电压有效值U0和直流电压Ud的关系：
基波电流有效值
I 01
4Id
2
0.9I d
(4.6.3 ) (4.6.4)
逆变电路的输入功率Pi为
Pi U d Id
逆变电路的输出功率Po为 因为Po=Pi，于是可求得
Po U 0 I01 cos
图 4.6.4 串联谐振式逆变电路
4.6.2 串联谐振式逆变电路
2、工作原理
B，设uo晶左闸正管右T负1、。T由4导于通电，流电超流前从电A压流，向 当t=t1时，电流为零。
导T1、通当T，4t承反>t受向1时反电，压流电关通流断过反。二向极。管由D于1、TD2、4续T3流未， 电止压，极电当性流t=反从t2时向T2，、，触T即3发中左T流负2、过右T。正3，，负D1载、两D端4截 过D2、当Dt>3t续3时流，，电T2流、再T3次承反受向反，压电关流断通。
到稳定值。
在换流期间，四个晶闸管都导通，由于时 间短和大电感Ld的恒流作用，电源不会短路。
当t=t4时刻，T1、T4电流减至零而关断， 直流侧电流Id全部从T1、T4转移到T2、T3 ，换 流过程结束。t4-t2=tr称为换流时间。 T1、 T4中的电流下降到零以后，还需一段时间后才 能恢复正向阻断能力，因此换流结束以后，还 要使T1、T4承受一段反压时间tβ才能保证可靠
导晶时通闸间时管t当q。间可t=靠ttƒ4即时关为，断晶再，闸触tƒ管应发反大T2压于、时晶T3间闸。，管二要关极使断管
图 4.6.5 串联谐振式逆变电路 的工作波形图
关断。tβ=t5－t4应大于晶闸管关断时间tq。
图4.6.3 并联谐振式逆变电路的 工作波形
4.6.1 并联谐振式逆变电路
2、工作原理
为了保证电路可靠换流，必须在输出 电压u0过零前tƒ时刻触发T2、T3，称tƒ为 触发引前时间。为了安全起见，必须使
t f tr ktq
（4.6.1）
式中k为大于1的安全系数，一般取为2~3。
采用负载换流，即要求负 载电流超前电压，因此，补偿 电容应使负载过补偿，使负载 图 4.6.1 并联谐振式逆变电路的原理图 电路工作在容性小失谐情况下。
4.6.1 并联谐振式逆变电路
２、工作原理：
并联谐振式逆变电路属电流型，故其交流输出电流波形接近矩形波， 其中包含基波和各次谐波。
工作时晶闸管交替触发的频率应接近负载电路谐振频率，故负载对 基波呈现高阻抗，而对谐波呈现低阻抗，谐波在负载电路上几乎不产 生压降，因此，负载电压波形为正弦波。又因基波频率稍大于负载谐 振频率，负载电路呈容性，io超前电压uo一定角度，达到自动换流关断 晶闸管的目的。
电力电子技术(第5版) 第4章 无源逆变电路
4.6 负载换流式逆变电路
4.6.1 并联谐振式逆变电路
１、电路结构:
负载为中频电炉，实际上 是一个感应线圈，图中L和R串 联为其等效电路。因为负载功 率因数很低，故并联补偿电容 器C。
大滤波电感
小电感，限制晶闸 管电流上升率
电容C和电感L、电阻R构成
并联谐振电路，所以称这种电 路为并联谐振式逆变电路。
负载的功率因数角φ由负载电流与电 压的相位差决定，从图4.6.3可知：
( tr
2
t
)
其中ω为电路的6.3 并联谐振式逆变电路 的工作波形
4.6.1 并联谐振式逆变电路
3、参数计算
①负载电流i0和直流侧电流Id的关系：如果忽略换流过程，i0为矩形波。 展开成傅氏级数得
i0
U0
2
U d 2 cos
1.11 U d
cos
(4.6.5) (4.6.6) (4.6.7)
4.6.2 串联谐振式逆变电路
1、电路结构
其直流侧采用不可控整流电路和大电容滤波，从而构成 电压型逆变电路。电路为了续流，设置了反并联二极管 D1~D4。补偿电容C和负载电感线圈构成串联谐振电路。为 了实现负载换流，要求补偿以后的总负载呈容性 。