电压型逆变器与电流型逆变电路的定义及特点

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电压型逆变器电流型逆变器的区别

电压型逆变器电流型逆变器的区别

资料范本本资料为word版本,可以直接编辑和打印,感谢您的下载电压型逆变器电流型逆变器的区别地点:__________________时间:__________________说明:本资料适用于约定双方经过谈判,协商而共同承认,共同遵守的责任与义务,仅供参考,文档可直接下载或修改,不需要的部分可直接删除,使用时请详细阅读内容论文摘要:在电机漏感上减小的情况下,可以相应地降低功率半导体器件的耐压要求,为了减小换流时间以提高逆变器的运行频率,也要求降低电动机的总漏感上。

下述问题涉及电流型逆变器内部结构,以串联二极管式电流型逆变器为讨论对象。

对异步电动机的从逆变器元件的选择对电机参数的要求。

串联二极管式电流型逆变器的品闸管和隔离二极管可以确定耐压值。

可以看到,在电机漏感上减小的情况下,可以相应地降低功率半导体器件的耐压要求。

另外,二极管换流阶段的持续时间可确定。

为了减小换流时间以提高逆变器的运行频率,也要求降低电动机的总漏感上。

因而,电流型逆变器要求异步电动机有尽可能小的漏感上。

这一点正好与电压型逆变器对异步电动机的要求相反。

在功率半导体器件耐压已知的情况下,应合理地选择电动机,以减小换流电容器的电容量。

从电动机运行的安全可靠性对电动机材料的要求,电动机在电流型逆变器供电的运行过程中,由干每次换流在电压波形中产生尖峰。

这个尖峰在数值上等于I,差加千正线电势波形之上。

因此,电动机在运行过程中实际承受的最高电压,于电动机额定线电压的峰值。

为了电动机安全地运行,应适当加强其绝缘。

由于电流矩形波对电动机供电在电动机内造成谐波损耗,逆变器在高于50赫的情况下运行时,电动机的损坏也有所增加。

为了不致因电机效率过低和温升过高造电动机过热而损坏,应适当降低电动机铜铁材料的电负荷。

在运行频率较高的情况下,应注意降低电动机的机械损耗和铁耗。

起动转矩和避免机振对电动机结构的要求。

电动机低频起动时,起动转矩的平均值和转矩的波动率。

逆变工作原理逆变教学课件PPT

逆变工作原理逆变教学课件PPT

Vd
Vd 0 2
(cosa
cos )
若逆变器电压公式用γ角来表示,则:
Vd
Vd 0
cosa
Vd
Vd 0(c osa
2
cos)
Ud0(cos(p b ) cos(p ))
2
1( 2
U
d
0
cosb
Ud0
cos)
1 2
(U d
Rc Id
Ud0
cos
)
2024/8/4
Ud Ud0 cos RcId (Ud0 cos RcId )
2024/8/4
9
a = 30°
逆 变
ud
uab uac u bc uba uca ucb uab uac
器 的
O
wt


a = 150°
过 程
ud
uab uac u bc uba uca ucb uab uac
O
wt
2024/8/4
10
不同逆变角时的输出电压波形及晶闸管两端电压波形
u
u
u
u
2
a
2
90 2
17
三、逆变整器流交器直与流逆数变量器关的系转表折达点式
1.若不考虑换相重叠现象,则
Ud Ud 0 cosa a转折点为90
2.若考虑换相重叠现象,则
Ud Ud 0 cosa Ud
Ud
0
cosa
Ud 2
0
(cosa
cos
)
Ud 0 (cosa cos )
2
可见,从整流器转向逆变的转折点所对应的触发角有下式确定
一、无源逆 变
1. 工作原理

变频器技术与应用第3章 思考与练习解答

变频器技术与应用第3章 思考与练习解答

思考与练习1.交-直-交变频器的主电路包括那些组成部分?并说明各部分的作用。

答:交-直-交变频器的主电路由整流电路、中间电路、逆变电路三部分组成。

整流电路:把从电网接入幅值和频率都恒定的交流电压信号,经由整流器转换为直流电压;中间电路:整流器输出电压含有频率为电源频率6倍的纹波,中间电路的滤波电路能减少电压和电流的波动,还可以避免变频器被雷击时二极管被烧坏。

在直流回路中的制动电阻或反馈通道吸收电动机的再生电能,能使电动机快速制动。

逆变电路:能把直流电源逆变成交流电源,驱动电动机实现变速。

2.说明可控整流电路和不可控整流电路的组成和原理有什么区别。

答:不可控整流电路使用的器件为电力二极管,三相桥式整流电路共有6个整流二极管,其中3个二极管、、的阴极连接在一起,称为共阴极组;另外3个二极管、、的阳极连接在一起,称为共阳极组。

在接入电源、、工作期间,每等份时间段内,在共阴极组中二极管阳极电位最高的优先导通,在共阳极组中二极管阴极电位最低的优先导通。

同一时刻每组各一个二极管同时导通,其余四个反向截止。

在自然换相点各二极管换相导通或截止。

在每个周期内,每个二极管导通1/3周期,即导通角为120°,极性始终上正下负,为脉动直流电压。

负载电阻上输出的平均电压为输入相电压的2.34倍,不可改变。

可控整流电路:三相桥式整流电路中的二极管换为晶闸管(又称可控硅),就成为三相桥式全控整流电路。

当闸管阳极和阴极承受正向电压且门极和阴极两端加正向触发电压时才能导通,所以晶闸管可控整流电路输出电压的平均值可随门极控制电压信号的变化连续可调,负载上平均电压的平均值电压可被晶闸管触发延迟角调控。

3.中间电路有哪些形式?并说明各形式的功能。

答: 中间电路有哪些形式有滤波电路、制动电路。

滤波电路分为电压型可以可使直流母线电压基本保持恒定,能有效的减小受负载变动造成的影响;电流型电流基本不受负载的影响。

制动电路:分为动力制动、反馈制动、直流制动三种方式。

电力电子试题及答案A

电力电子试题及答案A

交通大学电力电子复习 一、 选择题1、下列电力电子器件中,存在电导调制效应的是(ABD )A 、GOTB 、GTRC 、power MOSFETD 、IGBT2、单相桥式全控整流电路,阻感性负载R L 〉〉ω 。

设变压器二次侧电压为U 2,则晶体管承受的最高正、反向电压分别为(D )A 、2222,22U U B 、222,22U UC 、2222,2U U D 、222,2U U3、单相半控桥式整流电路带大电感负载,为了避免出现一只晶体管一直导通,另两只整流二极管交替换相导通的失控现象发生,采取的措施是在负载两端并联一个(D )A 、电容B 、电感C 、电阻D 、二极管 4、逆变电路的功能是将直流电能转换为(B )A 、直流电能B 、交流电能C 、磁场储能D 、电场储能 5、三相桥式变流电路工作在有源逆变状态,其输出侧平均电压U d 与外接直流电动势E 间的关系为(C )A 、E U d =B 、E U d >C 、E U d <D 、U d =-E6、三相桥式全控整流电路变压器二次侧电流中有(C ) A 、12±k B 、13±k C 、16±k D 、112±k (k 为整数)7、交—直—交电流型逆变器中间直流环节的储能元件是(B )A、大电容B、大电感C、蓄电池D、电动机8、无源逆变电路不能采用的换流方式是(A)A、电网换流B、负载换流C、强迫换流D、器件换流9、、电压型逆变电路的输出电压波形为(A)A、矩形波B、三角波C、正弦波D、与负载性质有关10、支路控制三角形连接三相交流调压电路的典型应用是(B)A、TSCB、TCRC、SVCD、SVG二、填空题1、晶闸管是一种由四层半导体材料构成的三端器件,它有3个PN节,阳极用字母A表示,阴极用字母K表示,门极用字母G 表示。

2、在规定条件下,晶闸管取正、反向重复峰值电压中较小的作为其额定电压。

三相逆变器电路原理和工作过程图文说明

三相逆变器电路原理和工作过程图文说明

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。

电压型逆变器与电流型逆变电路的定义及特点

电压型逆变器与电流型逆变电路的定义及特点

比较电压型逆变器和电流型逆变器的特点先两者都属于交-直-交变频器,由整流器和逆变器两部分组成。

由于负载一般都是感性的,它和电源之间必有无功功率传送,因此在中间的直流环节中,需要有缓冲无功功率的元件。

如果采用大电容器来缓冲无功功率,则构成电压源型变频器;如采用大电抗器来缓冲无功功率,则构成电流源型变频器。

电压型变频器和电流型变频器的区别仅在于中间直流环节滤波器的形式不同,但是这样一来,却造成两类变频器在性能上相当大的差异,主要表现列表比较如下:电压型变频器与电流型变频器的性能比较1、储能元件:电压型变频器——电容器;电流型——电抗器。

2、输出波形的特点:电压形电压波形为矩形波电流波形近似正弦波;电流型变频器则为电流波形为矩形波电压波形为近似正弦波3、回路构成上的特点,电压型有反馈二极管直流电源并联大容量电容(低阻抗电压源);电流型无反馈二极管直流电源串联大电感(高阻抗电流源)电动机四象限运转容易。

4、特性上的特点,电压型为负载短路时产生过电流,开环电动机也可能稳定运转;电流型为负载短路时能抑制过电流,电动机运转不稳定需要反馈控制电流型逆变器采用自然换流的晶闸管作为功率开关,其直流侧电感比较昂贵,而且应用于双馈调速中,在过同步速时需要换流电路,在低转差频率的条件下性能也比较差;高压变频器的结构特征1.1电流型变频器变频器的直流环节采用了电感元件而得名,其优点是具有四象限运行能力,能很方便地实现电机的制动功能。

缺点是需要对逆变桥进行强迫换流,装置结构复杂,调整较为困难。

另外,由于电网侧采用可控硅移相整流,故输入电流谐波较大,容量大时对电网会有一定的影响。

1.2电压型变频器由于在变频器的直流环节采用了电容元件而得名,其特点是不能进行四象限运行,当负载电动机需要制动时,需要另行安装制动电路。

功率较大时,输出还需要增设正弦波滤波器。

1.3高低高变频器;采用升降压的办法,将低压或通用变频器应用在中、高压环境中而得名。

电力电子技术习题及答案

电力电子技术习题及答案

电力电子技术习题集习题一1. 试说明什么是电导调制效应及其作用。

2. 晶闸管正常导通的条件是什么,导通后流过的电流由什么决定晶闸管由导通变为关断的条件是什么,如何实现3. 有时晶闸管触发导通后,触发脉冲结束后它又关断了,是何原因4.图1-30中的阴影部分表示流过晶闸管的电流波形,其最大值均为I m ,试计算各波形的电流平均值、有效值。

如不考虑安全裕量,额定电流100A 的晶闸管,流过上述电流波形时,允许流过的电流平均值I d 各位多少(f)图1-30 习题1-4附图5. 在图1-31所示电路中,若使用一次脉冲触发,试问为保证晶闸管充分导通,触发脉冲宽度至少要多宽图中,E =50V ;L =;R =; I L =50mA (擎住电流)。

图1-31习题1-5附图 图1-32习题1-9附图6. 为什么晶闸管不能用门极负脉冲信号关断阳极电流,而GTO 却可以7. GTO 与GTR 同为电流控制器件,前者的触发信号与后者的驱动信号有哪些异同 8. 试比较GTR 、GTO 、MOSFET 、IGBT 之间的差异和各自的优缺点及主要应用领域。

9. 请将VDMOS (或IGBT )管栅极电流波形画于图1-32中,并说明电流峰值和栅极电阻有何关系以及栅极电阻的作用。

10. 全控型器件的缓冲吸收电路的主要作用是什么试分析RCD 缓冲电路中各元件的作用。

11. 限制功率MOSFET 应用的主要原因是什么实际使用时如何提高MOSFET 的功率容量习题二1.具有续流二极管的单相半波可控整流电路,带阻感性负载,电阻为5,电感为,电源电压的有效值为220V,直流平均电流为10A,试计算晶闸管和续流二极管的电流有效值,并指出晶闸管的电压定额(考虑电压2-3倍裕度)。

2.单相桥式全控整流电路接电阻性负载,要求输出电压在0~100V连续可调,输出电压平均值为30 V时,负载电流平均值达到20A。

系统采用220V的交流电压通过降压变压器供电,且晶闸管的最小控制角αmin=30°,(设降压变压器为理想变压器)。

电力电子技术(第二版)第5章答案

电力电子技术(第二版)第5章答案

第五章1.换流方式有哪几种?各有什么特点?答:换流方式有4种:器件换流。

利用全控型器件的自关断能力进行换流称为器件换流。

电网换流。

由电网提供换流电压称为电网换流。

这种换流方式应用于由交流电网供电的电路中,它是利用电网电压自动过零并变负的性能来实现换流的。

负载换流。

由负载提供换流电压称为负载换流。

这种换流方法多用于直流电源供电的负载电路中。

强迫换流。

设置附加的换流电路,给欲关断的晶闸管强迫施加反向电压或反向电流的换流方式称为强迫换流。

换流回路的作用是利用储能元件中的能量,产生一个短暂的换流脉冲,使原来导通的晶闸管电流下降到零,再使它承受一段时间反压,便可关断。

强迫换流通常利用附加电容上所储存的能量来实现,因此也称电容换流。

2.什么是电压型和电流型逆变器?它们各有什么特点?答:⑴直流侧是电压源的逆变器称为电压型逆变器。

电压型逆变器的特点如下:①直流侧为电压源,或并联有大电容,相当于电压源。

直流侧电压基本无脉动,直流回路呈现低阻抗。

②由于直流电压源的箝位作用,交流侧输出电压波形为矩形波,并且与负载阻抗角无关;而交流侧输出电流波形和相位随负载阻抗情况的不同而不同。

③当交流侧为阻感负载时,需要提供无功功率,直流侧电容起缓冲无功能量的作用。

逆变桥各臂反并联的二极管为交流侧向直流侧反馈无功能量提供了通道。

④直流侧向交流侧传送的功率是脉动的。

因为直流电源电压无脉动,故传送功率的脉动由直流侧电流的脉动来实现。

⑵直流侧电源为电流源的逆变器称为电流型逆变器。

电流型逆变器有如下特点:①直流侧串联有大电感,相当于电流源。

直流侧电流基本无脉动,直流回路呈现高阻抗。

②各开关管仅是改变直流电流流通途径,交流侧输出电流波形为矩形波,与负载阻抗角无关。

而交流侧输出电压波形和相位因负载阻抗角的不同而异,其波形常接近正弦波。

③当交流侧为阻感负载时,需要提供无功功率,直流侧电感起缓冲无功功率能量的作用。

因反馈无功能量时电流并不反向,故开关管不必反并联二极管。

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电压型逆变器与电流型逆变电路的定义及特点比较电压型逆变器和电流型逆变器的特点先两者都属于交-直-交变频器,由整流器和逆变器两部分组成。

由于负载一般都是感性的,它和电源之间必有无功功率传送,因此在中间的直流环节中,需要有缓冲无功功率的元件。

如果采用大电容器来缓冲无功功率,则构成电压源型变频器;如采用大电抗器来缓冲无功功率,则构成电流源型变频器。

电压型变频器和电流型变频器的区别仅在于中间直流环节滤波器的形式不同,但是这样一来,却造成两类变频器在性能上相当大的差异,主要表现列表比较如下:电压型变频器与电流型变频器的性能比较1、储能元件:电压型变频器——电容器;电流型——电抗器。

2、输出波形的特点:电压形电压波形为矩形波电流波形近似正弦波;电流型变频器则为电流波形为矩形波电压波形为近似正弦波3、回路构成上的特点,电压型有反馈二极管直流电源并联大容量电容(低阻抗电压源);电流型无反馈二极管直流电源串联大电感(高阻抗电流源)电动机四象限运转容易。

4、特性上的特点,电压型为负载短路时产生过电流,开环电动机也可能稳定运转;电流型为负载短路时能抑制过电流,电动机运转不稳定需要反馈控制电流型逆变器采用自然换流的晶闸管作为功率开关,其直流侧电感比较昂贵,而且应用于双馈调速中,在过同步速时需要换流电路,在低转差频率的条件下性能也比较差;高压变频器的结构特征1.1电流型变频器变频器的直流环节采用了电感元件而得名,其优点是具有四象限运行能力,能很方便地实现电机的制动功能。

缺点是需要对逆变桥进行强迫换流,装置结构复杂,调整较为困难。

另外,由于电网侧采用可控硅移相整流,故输入电流谐波较大,容量大时对电网会有一定的影响。

1.2电压型变频器由于在变频器的直流环节采用了电容元件而得名,其特点是不能进行四象限运行,当负载电动机需要制动时,需要另行安装制动电路。

功率较大时,输出还需要增设正弦波滤波器。

1.3高低高变频器;采用升降压的办法,将低压或通用变频器应用在中、高压环境中而得名。

原理是通过降压变压器,将电网电压降到低压变频器额定或允许的电压输入范围内,经变频器的变换形成频率和幅度都可变的交流电,再经过升压变压器变换成电机所需要的电压等级。

这种方式,由于采用标准的低压变频器,配合降压,升压变压器,故可以任意匹配电网及电动机的电压等级,容量小的时侯(1.3.1高低高电流型变频器在低压变频器的直流环节由于采用了电感元件而得名。

输入侧采用可控硅移相控制整流,控制电动机的电流,输出侧为强迫换流方式,控制电动机的频率和相位。

能够实现电机的四象限运行。

1.3.2高低高电压型变频器在低压变频器的直流环节由于采用了电容元件而得名。

输入侧可采用可控硅移相控制整流,也可以采用二极管三相桥直接整流,电容的作用是滤波和储能。

逆变或变流电路可采用GTO,IGBT,IGCT,或,SCR元件,通过SPWM变换,即可得到频率和幅度都可变的交流电,再经升压变压器变换成电机所需要的电压等级。

需要指出的是,在变流电路至升压变压器之间还需要置入正弦波滤波器(F),否则升压变压器会因输入谐波或dv/dt过大而发热,或破坏绕组的绝缘。

该正弦波滤波器成本很高,一般相当于低压变频器的1/3到1/2的价格。

1.4高高变频器高高变频器无需升降压变压器,功率器件在电网与电动机之间直接构建变换器。

由于功率器件耐压问题难于解决,目前国际通用做法是采用器件串联的办法来提高电压等级,其缺点是需要解决器件均压和缓冲难题,技术复杂,难度大。

但这种变频器由于没有升降压变压器,故其效率较高低高方式的高,而且结构比较紧凑。

高高变频器也可分为电流型和电压型两种。

1.4.1高高电流型变频器它采用GTO,SCR或IGCT元件串联的办法实现直接的高压变频,目前电压可达10KV。

由于直流环节使用了电感元件,其对电流不够敏感,因此不容易发生过流故障,逆变器工作也很可靠,保护性能良好。

其输入侧采用可控硅相控整流,输入电流谐波较大。

变频装置容量大时要考虑对电网的污染和对通信电子设备的干扰问题。

均压和缓冲电路,技术复杂,成本高。

由于器件较多,装置体积大,调整和维修都比较困难。

逆变桥采用强迫换流,发热量也比较大,需要解决器件的散热问题。

其优点在于具有四象限运行能力,可以制动。

需要特别说明的是,该类变频器由于较低的输入功率因数和较高的输入输出谐波,故需要在其输入输出侧安装高压自愈电容。

1.4.2高高电压型变频器电路结构采用IGBT直接串联技术,也叫直接器件串联型高压变频器。

其在直流环节使用高压电容进行滤波和储能,输出电压可达6KV,其优点是可以采用较低耐压的功率器件,串联桥臂上的所有IGBT作用相同,能够实现互为备用,或者进行冗余设计。

缺点是电平数较低,仅为两电平,输出电压dV/dt也较大,需要采用特种电动机或整加高压正弦波滤波器,其成本会增加许多。

它不具有四象限运行功能,制动时需另行安装制动单元。

这种变频器同样需要解决器件的均压问题,一般需特殊设计驱动电路和缓冲电路。

对于IGBT驱动电路的延时也有极其苛刻的要求。

一旦IGBT的开通、关闭的时间不一致,或者上升、下降沿的斜率相差太悬殊,均会造成功率器件的损坏.1.5嵌位型变频器钳位型变频器一般可分为二极管钳位型和电容钳位型。

1.5.1二极管嵌位型变频器它既可以实现二极管中点嵌位,也可以实现三电平或更多电平的输出,其技术难度较直接器件串联型变频器低。

由于直流环节采用了电容元件,因此它仍属于电压型变频器。

这种变频器需要设置输入变压器,它的作用是隔离与星角变换,能够实现12脉冲整流,并提供中间嵌位零电平。

通过辅助二极管将IGBT等功率器件强行嵌位于中间零电平上,从而使IGBT两端不会因过压而烧毁,又实现了多电平的输出。

这种变频器结构,输出可以不安装正弦波滤波器。

1.5.2电容嵌位型变频器它采用同桥臂增设悬浮电容的办法实现了功率器件的嵌位,目前这种变频器应用的比较少。

1.6单元串联型变频器这是近几年才发展起来的一种电路拓扑结构,它主要由输入变压器、功率单元和控制单元三大部分组成。

采用模块化设计,由于采用功率单元相互串联的办法解决了高压的难题而得名,可直接驱动交流电动机,无需输出变压器,更不需要任何形式的滤波器。

以6单元串联为例。

整套变频器共有18个功率单元,每相由6台功率单元相串联,并组成Y形连接,直接驱动电机。

每台功率单元电路、结构完全相同,可以互换,也可以互为备用。

变频器的输入部分是一台移相变压器,原边Y形连接,副边采用沿边三角形连接,共18副三相绕组,分别为每台功率单元供电。

它们被平均分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三大部分,每部分具有6副三相小绕组,之间均匀相位移10度该变频器的特点如下:①采用多重化PWM方式控制,输出电压波形接近正弦波。

②整流电路的多重化,脉冲数多达36,功率因数高,输入谐波小。

③模块化设计,结构紧凑,维护方便,增强了产品的互换性。

④直接高压输出,无需输出变压器。

⑤极低的dv/dt 输出,无需任何形式的滤波器。

⑥采用光纤通讯技术,提高了产品的抗干扰能力和可靠性。

⑦功率单元自动旁通电路,能够实现故障不停机功能。

电压型逆变器与电流型逆变电路的定义及特点文章来源:网络什么是电压型逆变电路?什么是电流型逆变电路?二者各有什么特点?答:按照逆变电路直流测电源性质分类,直流侧是电压源的称为逆变电路称为电压型逆变电路,直流侧是电流源的逆变电路称为电流型逆变电路电压型逆变电路的主要持点是:①直流侧为电压源,或并联有大电容,相当于电压源。

直流侧电压基本无脉动,直流回路呈现低阻抗。

②由于直流电压源的钳位作用,交流侧输出电压波形为矩形波,并且与负载阻抗角无关。

而交流侧输出电流波形和相位因负载阻抗情况的不同而不同。

③当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率,直流侧电容起缓冲无功能量的作用。

为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道,逆变桥各臂都并联了反馈二极管。

电流型逆变电路的主要特点是:①直流侧串联有大电感,相当于电流源。

直流侧电流基本无脉动,直流回路呈现高阻抗。

②电路中开关器件的作用仅是改变直流电流的流通路径,因此交流侧输出电流为矩形波,并且与负载阻抗角无关。

而交流侧输出电压波形和相位则因负载阻抗情况的不同而不同。

③当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率,直流测电惑起缓冲无功能量的作用。

因为反馈无功能量时直流电流并不反向,因此不必像电压型逆变电路那样要给开关器件反并联二极管。

逆变器的两种电流型控制方式摘要:研究分析了逆变器的两种双环瞬时反馈控制方式——电流型准PWM控制方式和三态DPM电流滞环跟踪控制方式,介绍其工作原理,分析比较其动态和静态性能,并给出具体实现电路及系统仿真结果。

关键词:PWM逆变器功率变换器控制电流型双环控制技术在DC/DC变换器中广泛应用,较单电压环控制可以获得更优良的动态和静态性能[3]。

其基本思路是以外环电压调节器的输出作为内环电流给定,检测电感(或开关)电流与之比较,再由比较器的输出控制功率开关,使电感和功率开关的峰值电流直接跟随电压调节器的输出而变化。

如此构成的电流、电压双闭环变换器系统瞬态性能好、稳态精度高,特别是具有内在的对功率开关电流的限流能力。

逆变器(DC/AC变换器)由于交流输出,其控制较DC/DC变换器复杂得多,早期采用开关点预置的开环控制方式[1],近年来瞬时反馈控制方式被广泛研究,多种各具特色的实现方案被提出,其中三态DPM(离散脉冲调制)电流滞环跟踪控制方式性能优良,易于实现。

本文将电流型PWM控制方式成功用于逆变器控制,介绍其工作原理,与电流滞环跟踪控制方式比较动态和静态性能,并给出仿真结果。

1三态DPM电流滞环跟踪控制方式电流滞环跟踪控制方式有多种实现形式[1,2,4,5],其中三态DPM电流滞环跟踪控制性能较好且易于实现[1]。

参照图1,它的基本工作原理是:检测滤波电感电流iL,产生电流反馈信号if。

if与给定电流ig相比较,根据两个电流瞬时值之差来决定单相逆变桥的4个开关在下一个开关周期中的导通情况:ig-if>h时(h 见图1,为电流滞环宽度,可按参考文献[1]P64式5?2选取)S1、S4导通,UAB=+E,+1状态;ig-if-h时S2、S3导通,UAB="-"E,-1状态;|ig-if|h时S1、S3或S2、S4导通,UAB="0,"0状态。

两个D触发器使S1~S4的开关状态变化只能发生在周期性脉冲信号CLK(频率2f)的上升沿,也就是说开关点在时间轴上是离散的,且最高开关频率为f。

仿真和实验表明,iL正半周,逆变器基本上在+1和0状态间切换,而iL负半周,逆变器基本上在-1和0状态间切换,只有U0过零点附近才有少量的+1和-1之间的状态跳变,从而使输出脉动减小。

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