三相逆变器电路原理和工作过程图文说明
第二讲 三相逆变电路
假想中点
图4-9 三相电压型桥式逆变电路
曲阜师范大学 新能源技术研究所
3/21
4.4.2 三相电压型逆变电路
uBN
i6 R
2Vdc 3
uRN
uYN
i5 2
R
Vdc 3
7/21
4.4.2 三相电压型逆变电路
由上式画出三相输出相电压波形，如图所示，可见波形每个周期由六
个阶梯组成，因此又称为六阶梯波。我们称uRN、uY、N uB为N 逆变器相电
压；uRY、uRB、uYB 为逆变器线电压。
vRN
2Vdc /3
U V W
VT6 VT2
VT4
相桥式逆变电路
➢ 交流侧电容用于吸收换流时
图4-11 电流型三相桥式逆变电路 图5-11
负载电感中存贮的能量
曲阜师范大学 新能源技术研究所
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4.4 电流型逆变电路
➢ 电流型逆变电路主要特点
(1) 直流侧串大电感，相当于电流源; (2) 交流输出电流为矩形波，输出电压波形和相位因负载不 同而不同; (3) 直流侧电感起缓冲无功能量的作用，不必给开关器件反 并联二极管;
BR
(c)
RR
Vdc
N
YR
i6 B R
(f)
全桥逆变器开关不同组合时的等效电路图
曲阜师范大学 新能源技术研究所
N N
6/21
4.4.2 三相电压型逆变电路
可以求出6个状态时三相输出电压：
4.9 三相逆变电路工作原理(1)
电力电子学—三相逆变电路工作原理华中科技大学电气与电子工程学院第4章直流/交流变换器01逆变器的类型和性能指标目录02电压型单相方波逆变电路工作原理03单相逆变器的单脉波脉冲宽度调制(PWM)04正弦脉冲宽度调制技术(SPWM)05三相逆变电路工作原理三相逆变电路工作原理01电压型三相逆变工作原理目录02电流型三相逆变工作原理03三相逆变器的SPWM控制01电压型三相逆变工作原理三个单相逆变器构成的三相逆变器逆变器1逆变器2逆变器3+−ABC NV dc变压器作用：⏹隔离；⏹升降压。
逆变器拓扑：⏹半桥；⏹全桥。
输出形式：⏹三相三线制；⏹三相四线制。
☐三个逆变器基波依次相差120R A RBNC星形负载R ABCRR三角形负载Q 1V dcQ 4D 1D 4AD 3D 6B Q 3Q 6D 5D 2Q 5Q 2CQ1 Q4D1D4AD3D6BQ3Q6D5D2Q5Q2CNV dc/2V dc/2oωtωtωtv Q1v Q2v Q3ωtωtv Q4v Q5v Q6ωtV dcωtv ABωtv BCωtv CAωtv ANωtv BNωtv CN2V dc/3V dc/3☐每个桥臂工作于180︒导通方式；☐各相基波依次相差120︒；☐线电压为120︒方波。
导电顺序：561→612→123→234→345→456→561Q 1Q 4D 1D 4AD 3D 6BQ 3Q 6D 5D 2Q 5Q 2CNV dc /2V dc /2o()21111sin sin 5sin 7sin11sin13571113D AN V v t t t t t t ωωωωωωπ⎛⎫=+++++ ⎪⎝⎭()231111sin sin 5sin 7sin11sin13571113D AB V v t t t t t t ωωωωωωπ⎛⎫=--+++⎪⎝⎭无3次倍频谐波，只含5、7、11、13等高阶低次谐波，n 次谐波幅值为基波幅值的1/n 。
三相逆变器PPT课件
电流足以使保护熔断器熔断，因此逆变器电流一般都有输入缓冲电路。其工
作原理为：在输入端施加电压时，先通过缓冲电阻R0对电容充电，当电容电
压充到一定值时（比如540V），KM2吸合，将R0短路。只有在电阻R0短路
后，2三02相1/3/逆9 变电路才能启动工作。
5
四、三相逆变器电路原理 （一）主电路的组成
综合控制柜
2021/3/9
14
第五节 25T–2×35kVA＋12kVA逆变器的使用与故障
(一)使用中应注意的基本问题 1．必须注意输入DC600V和DC110V的极性不能接反。 2. 两个逆变器的输出不能并联，逆变器的输出三相禁止接入其他电源。 3．逆变器工作之前，最好能测量负载三相是否平衡，是否存在短路。 4．启动时先合DC110V控制电源再合主电源，停止时先断主电路电源，再断控制电 源，禁止工作中突然断开控制电源。 5．避免逆变器在空载输出情况下，突加全部空调负载（控制电源正常，空调主电 路开关由断开状态突然合闸）。 6．模拟量控制线、数字信号线和通信线采用屏蔽线，屏蔽层靠近逆变器的一端接 在控制电路的公共端（COM），另一端悬空。 7．开关量、控制信号线可以不用屏蔽线，但同一信号的进出两根线尽可能使绞在 一起。 8．两台逆变器分别接地，不允许两逆变器的地线连接后在接地
四、三相逆变器电路原理 （一）主电路的组成
5．交流滤波电路
由L1～L3和C1～C3组成，主要是将逆变器输出的PWM波变成准正弦波。早
期的逆变器输出波形PWM波，谐波含量高，很多负载无法适应。根据铁道
部新的技术条件要求，25T客车使用的逆变器输出为正弦波。由于驱动和保
护技术的不断完善，使逆变器的调制频率提高，最高可达到6k～8k，因而滤
4．桥式三相逆变电路
三相电压型桥式逆变电路的工作原理及过程
三相电压型桥式逆变电路的工作原理及过程三相电压型桥式逆变电路，听起来好像很高大上，其实它就是一个把直流电变成交流电的小小机器。
今天，我们就来聊聊这个“神奇”的逆变电路的工作原理及过程。
让我们来了解一下什么是三相电压型桥式逆变电路。
简单来说，它就是一个由四个二极管组成的电路，分别是两个PNP结构和两个NPN结构的二极管。
这四个二极管组成了一个桥式结构，所以叫做“桥式逆变电路”。
那么，这个电路到底是怎么工作的呢？我们可以先把它分成两个部分来看：一个是将直流电转换成交流电的过程，另一个是将交流电转换成直流电的过程。
1. 将直流电转换成交流电的过程这个过程就像是我们在给手机充电时，手机会发出“嘟嘟嘟”的声音一样。
当我们给手机充电时，其实是在给手机提供一个恒定的直流电。
而手机内部有一个小小的变压器和一个叫做“整流器”的东西，它们会把直流电变成交流电，然后再通过电池给手机供电。
同样地，在三相电压型桥式逆变电路中，也是先把直流电转换成交流电，然后再通过变压器和其他元件把交流电变成我们需要的电压和频率。
2. 将交流电转换成直流电的过程这个过程就像是我们在给手机充电时，如果手机没电了，我们就需要把充电器插到手机上，让充电器给手机提供一个恒定的交流电。
而手机内部有一个小小的变压器和一个叫做“逆变器”的东西，它们会把交流电变成直流电，然后再通过电池给手机供电。
同样地，在三相电压型桥式逆变电路中，也是先把交流电转换成直流电，然后再通过变压器和其他元件把直流电变成我们需要的电压和频率。
好了，现在我们已经知道了三相电压型桥式逆变电路的基本原理和工作过程。
接下来，我们再来聊一聊它的应用场景和优缺点吧！。
第4章 2三相电压型逆变电路
an
1
2 0
u AB
sin
ntdt
Ud
n
[(1
cos
2n
3
)
(cos
n
cos
5n
3
)]
0,
2Ud（1 n
cos
2n 3
),
n为偶数或3的倍数 n 1,5, 7,11,13,......
Ⅰ类工作波形小于60
7
自动化与信工程学院电气系
--电力电子技术--
感性负载 ( ) 3
Ⅰ类工作波形大于60 Ⅰ类工作波形小于60
关心波形:六管控制脉冲，uAN，uBN，uAB，iA
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自动化与信工程学院电气系
--电力电子技术--
（二）Ⅱ类工作三相桥式电压型逆变电路 以阻性负载为例。
Ⅱ类工作波形 Ⅰ类工作波形小于60
特点 (1)脉冲宽度120度，每隔60度换一次相；
(2)Ⅱ类工作逆变器每次换流是在不同相的桥臂间进行的, 属横向换流 ，故它可以避免同一相上臂和下臂的直通现 象,较Ⅰ类工作逆变器可靠 。
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自动化与信工程学院电气系
--电力电子技术--
小结：Output Voltage Regulation
1.调节直流侧电压,调节直流侧输出电压Ud可调节逆变输出 电压。前提是直流侧电压可控。
--电力电子技术--
bn
1
2 3 0
U
d
cos
ntdt
1
5
3
Ud
cos
ntdt
第二十讲-第二十三讲 单相与三相逆变电路
1、半桥逆变电路
优点：电路简单，使用器件少。
缺点：输出交流电压幅值为Ud/2，且直流侧需两电
容器串联，要控制两者电压均衡。 应用：
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
uG1
O
t
u G2
O
t
u G3 ?
O
t
u G4
O
t
uo io
i
主电路开关管采用自关断 器件时，如果其反向不能承 受高电压，则需在各开关器 件支路串入二极管。
图4.4.1 电流型单相桥式逆变 电路及电流波形
电流型单相桥式逆变电路
2、电流波形参数计算：
将图4.4.1（b）所示的电流波形i0展开成傅氏级数,有
io
4Id
(sint
1 sin3t 3
1 sin5t 5
)
(4.4.1)
其中基波幅值I01m和基波有效值I01 分别为
I 01m
4Id
1.27Id
I 01
4Id 2
0.9 I d
(4.4.2) (4.4.3)
图4.4.1 电流型单相桥式逆变 电路及电流波形
电流型三相桥式逆变电路
1、工作方式:
导电方式为120°导通、横向换流 方式，任意瞬间只有两个桥臂导通。 依次间导隔通60顺°序，T每1→个T桥2→臂T导3→通T14→20T°5→。T这6， 样，每个时刻上桥臂组和下桥臂组中都 各有一个臂导通。
电压型单相半桥逆变电路
1、 工作原理：
负载:纯电阻, 在[0,π]，T1导通，T2截止， u0=Ud / 2 。在[π, 2π]，T2导通， T1截止， u0=-Ud / 2 。
三相电压逆变器原理图
三相电压逆变器原理图
三相电压逆变器原理图如下：
[原理图]
根据原理图中的电路连接，三相电压逆变器主要由三个部分组成：输入滤波电路、逆变桥电路和输出滤波电路。
输入滤波电路主要由电容器和电感器组成，用于滤除输入电压中的高频噪声和干扰信号，保证逆变器工作的稳定性和可靠性。
逆变桥电路是三相逆变器的核心部分，由六个可控开关管（如IGBT）组成，分别为上下桥臂。
通过控制开关管的导通和关断，可以实现三相电压的逆变。
输出滤波电路主要由电感器和电容器组成，用于滤除逆变后输出电压中的高频谐波，提高逆变器输出电压的纯度和稳定性。
逆变器工作过程中，输入三相电压经过输入滤波电路进入逆变桥电路，在逆变桥电路的控制下，经过逆变和开关操作，将输入的直流电压逆变为输出的交流电压。
最后，输出电压经过输出滤波电路进行滤波处理，得到稳定的三相交流电压输出。
通过以上电路连接和工作过程，三相电压逆变器能够将直流电压转换为交流电压，实现在三相系统中的能量传送和使用。
三相的方波逆变电路原理说明书
三相的方波逆变电路原理说明书一、引言本文将详细介绍三相的方波逆变电路的原理及工作方式。
方波逆变电路是一种常用的电力电子转换器，广泛应用于工业控制、电力传输和电力供应等领域。
本文将从电路结构、工作原理、性能参数等方面进行说明。
二、电路结构三相的方波逆变电路由三相桥式整流器、滤波电容、逆变器等组成。
其基本电路结构如下图所示：[插入电路结构示意图]三相桥式整流器将交流电源转换为直流电压，并通过滤波电容对直流电压进行平滑处理。
逆变器将直流电压转换为方波交流电压输出。
三、工作原理1. 三相桥式整流器工作原理：三相桥式整流器由六个二极管组成，分为正半桥和负半桥。
当交流电源的A相电压大于B相和C相电压时，A相的二极管导通，B相和C相的二极管截止，此时A相电流通过负半桥输出。
当B相电压大于A相和C相电压时，B相的二极管导通，A相和C相的二极管截止，此时B相电流通过正半桥输出。
同理，当C相电压大于A相和B相电压时，C相的二极管导通，A相和B相的二极管截止，此时C相电流通过负半桥输出。
通过这样的切换，交流电源的三相电压可以被转换为直流电压输出。
2. 逆变器工作原理：逆变器由六个开关管组成，分为正半桥和负半桥。
逆变器的工作周期分为两个阶段：正半周期和负半周期。
在正半周期中，正半桥的两个开关管分别导通和截止，负半桥的两个开关管截止。
在负半周期中，正半桥的两个开关管截止，负半桥的两个开关管分别导通和截止。
通过这样的切换，直流电压可以被转换为方波交流电压输出。
四、性能参数1. 输出电压：三相的方波逆变电路的输出电压为方波交流电压，其峰值电压与直流电压相关。
可以通过控制逆变器的开关频率和占空比来调节输出电压的大小。
2. 输出频率：三相的方波逆变电路的输出频率与输入交流电源的频率相同。
3. 输出功率：三相的方波逆变电路的输出功率与输入直流电压和负载电阻相关。
可以通过调节输入直流电压和负载电阻来控制输出功率的大小。
五、应用领域三相的方波逆变电路广泛应用于工业控制、电力传输和电力供应等领域。
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三相逆变器电路原理和工作过程图文说明
单相逆变器电路由于受到功率开关器件的容量、零线（中性线）电流、电网负载平衡要求和用电负载性质等的限制，容量一般都在100kV A以下，大容量的逆变电路大多采用三相形式。
三相逆变器按照直流电源的性质不同分为三相电压型逆变器和三相电流型逆变器。
1.三相电压型逆变器。
电压型逆变器就是逆变电路中的输入直流能量由一个稳定的电压源提供，其特点是逆变器在脉宽调制时的输出电压的幅值等于电压源的幅值，而电流波形取决于实际的负载阻抗。
三相电压型逆变器的基本电路如图6-15所示。
该电路主要由6只功率开关器件和6只续流二板管以及带中性点的直流电源构成。
图中负载L和R表示三相负载的各路相电感和相电阻。
图6-15 三相电压型逆变器电路原理图
图6-15三相电压型逆变器电路原理图功率开关器件VT1～VT6在控制电路的作用下，控制信号为三相互差1200的脉冲信号时，可以控制每个功率开关器件导通180度或120度，相邻两个开关器件的导通时间互差60度逆变器三个桥臂中上部和下部开关元件以180度间隔交替开通和关断，VT1～VT6以60度的电位差依次开通和关断，在逆变器输出端形成a、b、c三相电压。
控制电路输出的开关控制信号可以是方波、阶梯波、脉宽调制方波、脉宽调制三角波和锯齿波等，其中后三种脉宽调制的波形都是以基础波作为载波，正弦波作为调制波，最后输出正弦波波形。
普通方波和被正弦波调制的方波的区别如图6-16所示，与普通方波信号相比，被调制的方波信号是按照正弦波规律变化的系列方波信号，即普通方波信号是连续导通的，而被调制的方波信号要在正弦波调制的周期内导通和关断N次。
方波调制波形
图6-16 方波与被调制方波波形示意图
2.三相电流型逆变器。
电流型逆变器的直流输入电源是一个恒定的直流电流源，需要调制的是电流，若一个矩形电流注入负载，电压波形则是在负载阻抗的作用下生成的。
在电流型逆变器中，有两种不同的方法控制基波电流的幅值，一种方法是直流电流源的幅值变化法，这种万法使得交流电输出侧的电流控制比较简单；另一种方法是用脉宽调制来控制基波电流。
三相电流型逆变器的基本电路如图6-17所示。
该电路由6只功率开关器件和6只阻断二极管以及直流恒流电源、浪涌吸收电容等构成，R为用电负载。
N
图6-17三相电流型逆变器电路原理图
电流型逆变器的特点是在直流电输入侧接有较大的滤波电感，当负载功率因数变化时，交流输出电流的波形不变，即交流输出电流波形与负载无关。
从电路结构上与电压型逆变器不同的是，电压型逆变器在每个功率开关元件上并联了一个续流二极管，而电流型逆变器则是在每个功率开关元件上串联了一个反向阻断二极管。
与三相电压型逆变器电路一样，三相电流型逆变器也是由三组上下一对的功率开关元件构成，但开关动作的方法与电压型的不同。
由于在直流输入侧串联了大电感L，使直流电流的波动变化较小，当功率开关器件开关动作和切换时，都能保持电流的稳定和连续。
因此三个桥臂中上边开关元件VT1、VT3、VT5中的一个和下边开关元件VT2、VT4、VT6中的一个，均可按每隔1/3周期分别流过一定值的电流，输出的电流波形是高度为该电流值的120度通电期间的方波。
另外，为防止连接感性负载时电流急剧变化而产生浪涌电压，在逆变器的输出端并联了浪涌吸收电容C。
三相电流型逆变器的直流电源即直流电流源是利用可变电压的电源通过电流反馈控制来实现的。
但是，仅用电流反馈，不能减少因开关动作形成的逆变器输入电压的波功而使电流随着波动，所以在电源输入端串入了大电感(电抗器)L。
电流型逆变器非常适合在并网系统应用，特别是太阳能光伏发电系统中，电流型逆变器有着独特的优势。