单相并联逆变触发电路调试共31页
单相并联逆变电路实验
实验8 单相并联逆变电路实验一、实验目的(1)加深理解并联逆变器的工作原理，了解各元件的作用。
(2)了解并联逆变器对触发脉冲的要求。
(3)了解并联逆变器带电阻性负载，电阻电感性负载的工作情况。
二、实验线路及原理单相并联逆变电路的实验线路如图4-10所示。
只要交替地导通与关断晶闸管就能在逆变变压器的付边得到交流电压，其频率取决于交替通断的频率。
单相并联逆变器的主电路工作原理为：假定开始触发VT1，则VT1和VD1导通，直流电源经VD1、VT1接到变压器原边绕组9、8端，变压器副边感应电压为2（+）1（-），同时，在变压器的9、10端也感应出24V 电压，极性为10（+）9（-），即变压器原边的8、10端电压为48V。
VT1导通后，电容C同过VD2、VT1及L1很快充电至48V，极性左（-）右（+），此电容电压为关断VT1作好准备。
当VT2被脉冲触发导通后，电容C经VT2给VT1加上反向电压，使VT1关断，此时电源电压经VD2、VT2加到变压器原边绕组的9、10端，则副边电压也改向，为2（-）1（+），这样，在变压器的副边得到一个交变的电压。
同时，电容C的电压极性也改变为左（+）右（-），为关断VT2作好准备。
换向电容C是用来强迫关断晶闸管的，其容量不能太小，否则无法换向，但也不能太大，过大时会增加损耗，降低逆变器的效率，L1为限流电感，作用是限制电容充放电电流。
VD1,VD2为隔离二极管，用来防止电容通过逆变变压器的原边绕组放电。
VD3,VD4为反馈二极管，为限流电感提供了一条释放磁能的通路。
图4－10 单相并联逆变电路三、实验内容(1)单相并联逆变器触发电路的调试(2)单相并联逆变器接电阻性负载(3)单相并联逆变器接电阻电感性负载四、实验设备(1) MCL现代运动控制技术实验台主控屏；(2) MCL—06组件；(3)滑线变阻器200 /2A；(4)双踪记忆示波器；(5)数字式万用表五、预习要求(1)阅读本教材实验5及电力电子技术教材中有关单相并联逆变电路的有关内容，弄清单相并联逆变电路带不同负载时的工作原理。
单相并联谐振逆变电路
所示波形。这样就把直流电变换成交流电。改变两组
开关的切换频率，可以改变输出交流电的频率。电阻 性负载时，电流和电压的波形相同。电感性负载时，
电流和电压的波形不相同，电流滞后电压一定的角度。
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3．逆变电路的换流方式 对逆变器来说，关键的问题是换流。换流实质就是电流在 由半导体器件组成的电路中不同桥臂之间的转移。常用的 电力变流器的换流方式有以下几种： （1）负载谐振换流 由负载谐振电路产生一个电压，在换 流时关断已经导通的晶闸管，一般有串联和并联谐振逆变 电路，或两者共同组成的串并联谐振逆变电路。 （2）强迫换流 附加换流电路，在换流时产生一个反向电 压关断晶闸管。 （3）器件换流 利用全控型器件的自关断能力进行换流。
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工作原理：单相桥式逆变电路，四个桥臂有开关构成， 输入直流电压Ud。当开关S1、S4闭合，S2、S3断开， 负载上得到左正右负的电压，输出uo为正；间隔一段 时间后将S1、S4断开，S2、S3闭合，负载上得到右 正左负的电压，即输出uo为负。若以一定频率交替切 换S1、S4和S2、S3，负载上就可以得到图4-11（b）
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2．单相并联逆变主电路调试 （1）关闭电源开关，将DJK09挂件上的单相自耦调压器 逆时针调到低，将接入单相并联逆变电路的三个电阻均调 至最大值，然后启动DJK01电源控制屏，打开DJK29挂件 的电源开关。 （2）逐渐调节DJK09挂件上的单相自耦调压器，使
DJK09挂件上的“整流及滤波”电路输出的直流电压为
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（2）自励起动 自励起动是预先给负载谐振频率回路中的电容器（或电感） 充上能量然后在谐振电路中产生阻尼振荡，从而使逆变器起 动。此法线路复杂，起动设备较庞大，但特别适于负载回路 Q值高的场合。尤其使用于熔炼负载，因为熔炼负载的品质 因数Q值比较高，预先电的能量消耗慢，振荡衰减慢，容易 起动，如果Q值太低，则预充电的能量消耗太快，振荡衰减 太快，起动就困难。 为了提高装置的自励起动能力，可以提高触发脉冲形成电路 的灵敏度，加大起动电容器的电容量和能量，以及想法在起 动过程中使整流器输出的直流能量及时通过逆变器补充到负 载谐振电路中去。
单相全桥逆变电路讲解演示文稿
第十八页，共69页。
基础知识介绍 （电阻）
另一种分类如下：
1、线绕电阻器：通用线绕电阻器、精密线绕电阻器、大功率线绕 电阻器、高频线绕电阻器。
2、薄膜电阻器：碳膜电阻器、合成碳膜电阻器、金属膜电阻 器、金属氧化膜电阻器、化学沉积膜电阻器、玻璃釉膜 电阻器、金属氮化膜电阻器。
基础知识介绍 （电阻）
电阻器阻值标示方法 当电阻为四环时，最后一环必为金色或银色，前
两位为有效数字，第三位为乘方数，第四位为 偏差。 当电阻为五环时，最後一环与前面四环距离较大。 前三位为有效数字，第四位为乘方数，第五位 为偏差。
第三十页，共69页。
基础知识介绍 （电阻）
电阻器阻值标示方法（色环法）
GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大; MOSFET驱
动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。
IGBT综合了以上两种器件的优点，即：驱动功率小和开关 速度快,且饱和压降低和容量大的优点 。
第十六页，共69页。
基础知识介绍 （IGBT）
IGBT 的驱动方法和MOSFET 基本相同 IGBT的开关速度低于MOSFET，但明显高于
第十页，共69页。
基础知识介绍 （MOSFET）
MOSFET的结构
第十一页，共69页。
基础知识介绍 （MOSFET）
MOSFET体内电容和二极管
第十二页，共69页。
基础知识介绍 （MOSFET）
为什么要在MOS管前串接一个电阻?有什么作 用? MOS导通瞬间,由于D、S近似短路,G、D间电 容可看作变成G、S间电容,G极驱动电路立刻对 其进行充电,这样就产生了驱动电压振荡现象.为 了防止MOSFET产生震荡而串接的,一般情况下 阻值较小, 过高的振荡有可能击穿G,S间的氧化 层.也可以接一个稳压管防止产生振荡
基于瞬时无功理论的单相逆变电源并联控制技术
电 力 自 动 化 设 备
Electric Power Automation Equipment
Vol．31 No.5 May 2011
基于瞬时无功理论的单相逆变电源并联控制技术
曹太强 1，许建平 1，徐顺刚 1，2
（1. 西南交通大学 电气工程学院 ，四川 成都 610031 ；
2. 重庆师范大学 物理学与信息技术学院 ，重庆 400047）
如果没有同步信号说明该模块是第一个投入运行的模块直接产生同步信号送入同步总线否则说明系统中已有模块在正常工作那么同步电路首先要跟踪总线同步信号的相位待把自身同步信号的相位调到和同步总线上一致后再送出和其他模块的同步信号相与这样就避免了当有逆变单元切入时造成系统输出的相位跳动
第 31 卷第 5 期 2011 年 5 月
传统的有功 、 无功功率都在平均值基础或相量 的意义上定义 ， 只适用于电压 、 电流均为正弦波的情 况 。 而瞬时无功理论 （p - q ） 概念在瞬时值基础上定 义 ， 它不仅适用于正弦波 ， 也适用于非正弦波 。 对于 图 1 ， 要计算准确的瞬时有功 、 无功功率 ，需借助瞬时 无功理论的方法 。 但是瞬时无功理论是基于三相系 统提出的 ，单相电路无法直接应用该理论 。 在三相三 线制负载平衡电路中 ， 各相电压波形相同 、 相位相差 120° ， 各相电流也是波形相同 、 相位相差 120°。 若通 过单相电路的电压 、电流构造一个类似的三相 系 统 ， 即可使用三相电路的瞬时无功理论方法 ［7 - 8］。 设 u0、i0 分别为单相电路的电压和电流瞬时值 ， 由它们来构造三相系统 ， 并设 ua、ub、uc 和 ia、ib、ic 分别 为所构造系统的三相电压 、电流的瞬时值 。 构造方法 为 ： 令 ua = u0，ia = i0， 将 u0 延 时 120° 得 ub， 延 时 240° 得 uc。 同样 ， 将 i0 延时 120° 得 ib， 延时 240° 得 ic。 构
逆变电路精品PPT课件
V5、V6、V1 V6、V1、V2
uUN
1 Ud 3
2 Ud 3
1 Ud 3
1 Ud 3
2 Ud 3
1 Ud 3
5-29
5.2.2 三相电压型逆变电路
波形分析
负载各相到电源中点N' 的电压：U相，1通， uUN'=Ud/2，4通，uUN'=Ud/2。 负载线电压
a) u b) u
UN'
5-9
5.1.2 换流方式分类
1) 器件换流（Device Commutation）
利用全控型器件的自关断能力进行换流。 在采用IGBT 、电力MOSFET 、GTO 、GTR等全控型器 件的电路中的换流方式是器件换流。
2) 电网换流（Line Commutation）
电网提供换流电压的换流方式。 将负的电网电压施加在欲关断的晶闸管上即可使其关断。 不需要器件具有门极可关断能力，但不适用于没有交流 电网的无源逆变电路。
b)
图5-1 逆变电路及其波形举例
5-3
第 5章
逆变电路
以上讨论的仅仅是逆变器的主电路，要构成一个完整的 逆变器除了主电路之外还要有其它附加电路，其基本结构如下 图所示，除逆变主电路外还包括：
5-4
第 5章
逆变电路
5-5
5.1.1 逆变电路的基本工作原理
S1、S4闭合，S2、S3断开时，负载电压uo为正。 S1、S4断开，S2、S3闭合时，负载电压uo为负。
-
VD 1 a R io L b uo VD 2 V4
VD4
两个半桥电 路的组合
T1 T2
图5-5 全桥逆变电路
u G1 O u G2 O u G3 O
单相并联逆变电路实验报告
单相并联逆变电路实验报告实验目的本实验旨在通过搭建单相并联逆变电路，研究电路的工作原理及其影响因素，并通过实验结果验证理论推导。
实验材料•电源•三相变压器•电阻•电容•电感•半导体器件（二极管、晶体管、继电器等）•示波器•万用表实验步骤1.首先，将三相变压器的输入端与电源相连，确保电路供电正常。
2.将变压器的输出端连接到并联逆变电路的输入端，以提供所需的交流电源。
3.在并联逆变电路中添加电阻、电容和电感等元件，用以调节电路的输出电流和电压。
4.将半导体器件逐个连接到电路中，并确保其连接正确无误。
5.接下来，使用示波器测量电路的输出电压波形，并记录测量结果。
6.使用万用表测量电路的输出电流，并记录测量结果。
7.分析实验数据，观察电路的输出特性以及各元件对电路性能的影响。
8.根据实验结果，对电路进行优化设计，使其输出更稳定、效率更高。
9.最后，总结实验结果，总结电路的特点、优缺点以及改进方向。
实验数据与结果分析根据实验步骤记录的数据，可以得出以下结论：1.并联逆变电路的输出电压波形为交流电，能够满足特定负载的需求。
2.输出电压的幅值受电阻、电容和电感等元件的参数影响，可以通过调节这些元件的数值来控制输出电压的稳定性。
3.并联逆变电路的输出电流受负载的阻值和电压的大小影响，需要根据实际需求调整电路参数。
4.半导体器件的选用和连接方式对电路的性能有重要影响，需要根据实验结果进行优化设计。
5.通过改变电路的拓扑结构和元件参数，可以改善电路的功率因数和效率，提高电路的性能。
实验总结本实验通过搭建单相并联逆变电路，研究了电路的工作原理及其影响因素，并通过实验结果验证了理论推导。
实验数据分析表明，通过调节电路中的元件参数和优化设计，可以改善电路的输出特性和性能，提高电路的效率和稳定性。
然而，本实验仅仅是单相并联逆变电路的初步研究，还有许多问题需要深入探究。
例如，如何进一步提高电路的功率因数和效率，如何减小电路的谐波扰动等。
第5章-逆变电路
当变化两组开关切换频率，就可变化输出交流电频
率相也；位不若也同接相。电同阻；负若载阻时感，负负载载时电，i流o相io和位u滞o旳后波于形uo相，同波，形
如图所示，设t1前S1、S4通，则uo和io均为正。 若在t1时刻断开S1、S4，合上S2、S3，则uo旳极性变负，但io 不能立即反向且仍维持原方向；
交直交变频电路由交直变换（整流）和直交变换两部分构成， 后一部分就是逆变。
3. 应用
多种直流电源，如蓄电池、干电池、太阳能电池等在向交流 负载供电时就需要逆变电路。
交流电机调速用变频器、不间断电源、感应加热电源等电力 电子装置旳关键部分都是逆变电路。
2024/9/22
5.1 换流方式
5.1.1 逆变电路旳基本工作原理 5.1.2 换流方式分类
优点：电路简朴，使用器件少。
缺陷电：容输器出串交联流，电须压控幅制值两仅者为电压Ud均/2衡，。且直流侧需要两个
应用： 常用于几kW下列旳小功率逆变电源。 单相全桥、三相桥式都可看成若干个半桥逆变电路 旳组合。
2024/9/22
5.2.1 单相电压型逆变电路
2. 全桥逆变电路
共四个桥臂，可看成两个 半桥电路组合而成。 两对桥臂交替导通180°。 输出电压和电流波形与半 桥电路形状相同，但幅值 高出一倍。 变化输出交流电压旳有效 值只能经过变化直流电压 Ud来实现。
2024/9/22
5.1.2 换流方式分类
4. 逼迫换流 举例：
设置附加旳换流电路，给欲关断旳晶闸管逼迫施加 反向电压或反向电流旳换流方式称为逼迫换流 (forced commutation), 这一般是利用附加电容上储存 旳能量来实现，故也称为电容换流。
单相并联谐振逆变电路31页PPT
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46、寓形宇内复几时，曷不委心任去 留。
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47、采菊东篱下，悠然见南山。
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48、啸傲东轩下，聊复得此生。
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49、勤学如春起之苗，不见其增，日 有所长 。
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50、环堵萧然，不蔽风日；短褐穿结 ，箪瓢 屡空， 晏如也 。
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71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
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26、我们像鹰一样，生来就是自由的 ，但是 为了生 存，我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子，然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
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27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
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28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
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29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。—，也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
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71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非