第二章 交直交电流型变频器

§3-4 逆变器的换流方式 所谓换流就是将一个晶闸管中的电流转移到另 一个晶闸管中去。 普通晶闸管在导通以后就失去了自关断能力， 要使其阻断可以有两种方法： 一为在主回路中加进大的阻抗(或断开主回路)， 使电流小于晶闸管的维持电流，这样做就要在 主回路中再设置开关，所以很少实用； 另一种方法是在晶闸管阳极—阴极间施以反压， 这是通常采用的方法。施加反压的时间应大于 晶闸管的关断时间。
一、电网电压换流 这种换流方法应用于由交流电网供电的电路中。 它利用电网电压自动过零并变负的性能来换流
负载反电动势换流原理
交—直—交电压源型变频器 交—直—交电压源型变频器不仅被广泛地应用 于电力拖动调速系统中，而且也普遍地用于高 精度稳频稳压电源和不停电电源（UPS）。 这种变频器由整流器和逆变器两部分所组成， 在逆变器的直流侧并有大电容，用来缓冲无功 功率。
第三章 交直交电流型变频器
§3-1 概述
电流型逆变器与电压型逆变器比较有二大差别： 1) 逆变器的直流侧采用大电感LJ作为滤波元件，即直流电路 具有较大的阻抗。因此，直流电流平直，形成电流源。 2)没有与逆变桥反并联的反馈两极管桥。整流桥和逆变桥的电 流方向始终不变，传动系统能量的再生可以通过整流桥 和逆变桥的直流电压同时反向，将能量返送交流电网。
3)逆变器依靠逆变桥内的电容器和负载电感的谐振来换流。逆 变桥内没有电感，简化了主回路的设计和制作。
由于电流型逆变器的这些点，其应用日益广泛。
Байду номын сангаас
电路形式:
串联电感式 辅助晶闸管换流 串联二极管式
导电角:
180度导电型 120度导电型
交直交电流型变频器主回路
．元件功能:
KZl一KZ6------主晶闸管; C------滤波电容器; c1一c6------换流电容; Ll—L6------换流电感; Dl—D6------反馈二极管; RA、RB、Rc------衰减电阻; ZA、ZB、ZC-------三相平衡负载。
二 . 保持Pd＝常数的恒功率控制方式
用函数发生器实现的低频补偿曲线：
有低频补偿的机械特性曲线
四、恒电流控制方式 在变频调速时，保持异步电动机定子电流Il为 恒值，叫作恒流控制。
§3—3 变频装置的分类与各种变领器的特点 变频调速系统中的变频器一般可以分为 交—交变频器 交—直—交变频器
交交变频器和交直交变频器原理图
换流电容予充电电路
3）负载阻抗变化的影响
A. 负载阻抗大幅度变化时，将影响电动机的电流换 向时间以及转矩变化，致使系统工作不稳定，产 生振荡。 B. 对异步电动机来说，在同步转速附近运行时，由 于电动机的阻抗增加，负载电流减小，换流时间 延长，结果动态转矩减小。引起在同步速度附近 运行时工作不稳定。 措施: 在逆变器的输出端与电动机并联一个交流电抗 器.称为补偿电抗器或假负裁，它可使负载阻抗变 化相对减少，从而使电流相位的急剧变化减小， 最终改善了系统工作的稳定性．
电路的换流原理
电流型逆变器应用中的几个问题 1) 尖峰电压吸收电路
交直交电流型变频器主回路及门极脉冲
2) 换流电容的予充电电路 电动机在低频下起动或低速远行时， 由于电动机端电压较低，随之电容器充电 电压也低，使换流能量不足，以致晶闸管 关断不可靠，逆变器不能正常换流。为了 解决这一问题，可采用外充电电路使各换 流电容器获得数值足够、极性正确的换流 电压，从而能可取地关断晶闸管。
电流型逆变器的特点:
(1) 在电流型逆变器中，逆变器与负载的互 相影响较大，所 以逆变器与电动机之间 需要很好地匹配。 (2) 换流时间与负载有关，在轻载及高频情况下，使换流时间 拖长以致超过逆变器工作频率的1/6；引起共阳极组晶闸 管与共阴组晶闸管发生换流重叠。 (3) 电压型逆变器换流失败便引起短路故障而电流型逆变器则 不存在这类故障。电流型逆变器比电压强逆变器更为可 靠。 (4) 电流型逆变器具有内在的四象限运行能力而不需要任何附 加的功率电路元件。 (5) 电动机转矩受到高次谐波的影响而产生转矩脉动以及谐波 发热的问题。只能在较低的频率下使用。 (6) 与电压型逆变器相比，电流型逆变器的动态响应比较缓慢 在轻载和高频下稳定性问题更加严重。 (7) 在电流型逆变器中由于换流过程中产生很高的尖峰电压， 因此要求功率半导体器件具有较高的额定电压.
电压型逆变器的换流电路形式繁多，常用的有 串联电感式； 串联二极管式； 辅助晶闸管换流式
2) 换流电容的予充电电路 电动机在低频下起动或低速远行时， 由于电动机端电压较低，随之电容器充电 电压也低，使换流能量不足，以致晶闸管 关断不可靠，逆变器不能正常换流。为了 解决这一问题，可采用外充电电路使各换 流电容器获得数值足够、极性正确的换流 电压，从而能可取地关断晶闸管。
二、交—直—交变频器 电压源型与电流源型变频器 电压源型(亦有称恒压源型或电压型)交直交变 频器： 在直流侧并联大电容滤波； 输出电压波形接近于矩形波。 电流源型(亦有称恒流源型或电流型)交直交变 频器 直流回路中串以大电感滤波； 输出电流波形接近于矩形波。
交直交变频器典型电路
交直交电压型和电流型变频器电路上的主要区别