电力电子基础5
电力电子技术(第二版)第5章答案知识讲解
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:①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。
②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。
③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。
④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。
电力电子课后习题答案 5
第五章 直流—直流交流电路1．简述图5-1a 所示的降压斩波电路工作原理.答:降压斩波器的原理是:在一个控制周期中，让V 导通一段时间t on ,由电源E 向L 、R 、M 供电，在此期间,u o ＝E 。
然后使V 关断一段时间t off ，此时电感L 通过二极管VD 向R 和M 供电，u o ＝0.一个周期内的平均电压U o ＝E t t t ⨯+offon on。
输出电压小于电源电压，起到降压的作用。
2．在图5-1a 所示的降压斩波电路中,已知E =200V ，R =10Ω，L 值极大，E M =30V ,T =50μs ,t on =20μs ,计算输出电压平均值U o ,输出电流平均值I o 。
解：由于L 值极大，故负载电流连续，于是输出电压平均值为U o =E T t on =5020020⨯=80（V)输出电流平均值为I o =R E U M o -=103080-=5（A)3．在图5-1a 所示的降压斩波电路中，E =100V ， L =1mH,R =0。
5Ω，E M =10V ，采用脉宽调制控制方式,T =20μs ，当t on =5μs 时，计算输出电压平均值U o ，输出电流平均值I o ，计算输出电流的最大和最小值瞬时值并判断负载电流是否连续。
当t on =3μs 时，重新进行上述计算。
解：由题目已知条件可得：m =E E M =10010=0。
1τ=RL =5.0001.0=0.002 当t on =5μs 时，有ρ=τT =0。
01αρ=τont =0。
0025由于11--ραρe e =1101.00025.0--e e =0.249>m 所以输出电流连续。
此时输出平均电压为U o =E T t on =205100⨯=25（V) 输出平均电流为I o =R E U M o -=5.01025-=30（A) 输出电流的最大和最小值瞬时值分别为I max =R E m e e ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-----ραρ11=5.01001.01101.00025.0⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-----e e =30.19（A ）I min =R E m e e ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---11ραρ=5.01001.01101.00025.0⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---e e =29。
现代电力电子技术第五讲
反并联二极管为其提供释放能量的通道
反并联二极管后，只要负载两端电压
（直流侧）低于交流侧两端电压值，则二 极管导通（正半周期VD1、VD4导通，负半 周期VD2、VD3导通），全控型器件被旁路， 整流工作状态与二极管整流电路完全相同， 对全控型器件进行PWM控制失去作用。只 有在直流侧电压Ud 大于交流侧电压时，二 极管才不会导通，全控型器件组成的桥式 电路才可以正常工作，故为升压整流。
矩阵式变频电路拓扑
Ua
Ub
UC
Sau
Sbu
SCU
UU
Sav
Sbv
Scv Uv
Saw
Sbw
SCW
UW
图5.38 三相矩阵式变频电路
图5.39 一种双向开关单元
在任一时刻，输出三相中的任一相都可以通 过交流开关与三相电源的任一相连接 。以U相为 例，可以通过Sau、Sbu 、SCU的通断控制使UU等 于Ua 、Ub 或者UC，但三个开关同时只能有一个 导通，否则会造成电源短路。这样输出UU 就是由 输入电源Ua 、Ub 、UC三相电压的片段组合而成， 只要开关频率足够高。选择合适的导通时刻与合 适的导通时间，UU就可以为预期所希望输出频率 的交流电了。
现代电力电子技术 第五讲
PWM变流电路
基本的PWM变流电路： PWM逆变电路 直流斩波电路 PWM整流电路 矩阵式变频电路
5.1 PWM逆变电路 应用PWM控制技术的逆变电路
5.1.1 单相桥式PWM逆变电路 单极性控制、双极性控制
电路结构
+
VT1
VD1 VT3
VD3
RL
电力电子技术第五版课后习题及答案
电力电子技术第五版课后习题及答案第二章电力电子器件2-1 与信息电子电路中的二极管相比，电力二极管具有怎样的结构特点才使得其具有耐受高压和大电流的能力？答：1.电力二极管大都采用垂直导电结构，使得硅片中通过电流的有效面积增大，显著提高了二极管的通流能力。
2.电力二极管在P 区和N 区之间多了一层低掺杂N 区，也称漂移区。
低掺杂N 区由于掺杂浓度低而接近于无掺杂的纯半导体材料即本征半导体，由于掺杂浓度低，低掺杂N 区就可以承受很高的电压而不被击穿。
2-2. 使晶闸管导通的条件是什么？答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）。
或：uAK>0且uGK>0。
2-3. 维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能使晶闸管由导通变为关断？答：维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流，即维持电流。
要使晶闸管由导通变为关断，可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下，即降到维持电流以下，便可使导通的晶闸管关断。
2-4 图2-27中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形，各波形的电流最大值均为Im π4π4π25π4a)b)c)图1-43图2-27 晶闸管导电波形解：a) I d1=π21⎰ππωω4)(sin t td I m =π2m I (122+)≈0.2717 I m I 1=⎰ππωωπ42)()sin (21t d t I m =2m I π2143+≈0.4767 I m b) I d2 =π1⎰ππωω4)(sin t td I m =πm I (122+)≈0.5434 I m I 2 =⎰ππωωπ42)()sin (1t d t I m =22m I π2143+≈0.6741I m c) I d3=π21⎰20)(πωt d I m =41 I m I 3 =⎰202)(21πωπt d I m =21 I m 2-5 上题中如果不考虑安全裕量,问100A 的晶闸管能送出的平均电流I d1、I d2、I d3各为多少？这时，相应的电流最大值I m1、I m2、I m3各为多少?解：额定电流I T(AV) =100A 的晶闸管，允许的电流有效值I =157A ，由上题计算结果知a) I m1≈4767.0I ≈329.35，I d1≈0.2717 I m1≈89.482 / 16 b) I m2≈6741.0I ≈232.90,I d2≈0.5434 I m2≈126.56 c) I m3=2 I = 314,I d3=41I m3=78.5 2-6 GTO 和普通晶闸管同为PNPN 结构,为什么GTO 能够自关断,而普通晶闸管不能?答：GTO 和普通晶阐管同为PNPN 结构，由P1N1P2和N1P2N2构成两个晶体管V1、V2，分别具有共基极电流增益a1和a2，由普通晶阐管的分析可得,a1+a2=1是器件临界导通的条件。
[电力电子技术电力电子技术习题5交流调压变频]
![[电力电子技术电力电子技术习题5交流调压变频]](https://img.taocdn.com/s3/m/74ca1461f4335a8102d276a20029bd64783e62bd.png)
[电力电子技术电力电子技术习题5交流调压变频]一．填空题1、某半导体器件的型号为KS50—7的，其中KS表示该器件的名称为，50表示，7表示1、双向晶闸管、额定电流50A、额定电压100V。
2、某半导体器件的型号为KN100/50—7，其中KN表示该器件的名称为100表示，50表示，7表示2、逆导晶闸管，晶闸管额定电流为100A，二极管额定电流为50A，额定电压100V。
3、双向晶闸管的四种触发方式分别是、、和实际工作时尽量避免使用方式。
3、Ⅰ+，Ⅰ-，Ⅲ+，Ⅲ-。
Ⅲ+4、晶闸管整流装置的功率因数定义为侧与之比。
3、交流、有功功率、视在功率5、晶闸管装置的容量愈大，则高次谐波，对电网的影响4、愈大，愈大。
6、在装置容量大的场合，为了保证电网电压稳定，需要有补偿，最常用的方法是在负载侧5、无功功率；并联电容。
7、型号为KS100-8的元件表示晶闸管、它的额定电压为伏、额定有效电流为安。
双向晶闸管、800V、100A。
8、双向晶闸管的触发方式有：I+触发：第一阳极T1接电压，第二阳极T2接电压；门极G接电压，T2接电压。
I-触发：第一阳极T1接电压，第二阳极T2接电压；门极G接电压，T2接电压。
Ⅲ+触发：第一阳极T1接电压，第二阳极T2接电压,门极G接电压，T2接电压。
Ⅲ-触发：第一阳极T1接电压，第二阳极T2接电压；门极G接电压，T2接电压。
（答案：I+触发：正，负；G正，负。
I-触发：正，负；负，正。
Ⅲ+触发：负，正；正，负。
Ⅲ-触发：负，正；负，正。
）9、在单相交流调压电路中，负载为电阻性时移相范围是，负载是阻感性时移相范围是（，）10、双向晶闸管的图形符号是，三个电极分别是，和（第一阳极T1，第二阳极T2，门极G）11、交流零触发开关电路是利用在电源电压方式来控制晶闸管导通与关断的。
（过零触发）二．选择题三．判断题型号为KS50—7的半导体器件，是一个额定电流为50A的普通晶闸管。
（）2、双向晶闸管的额定电流是用有效值来表示的。
电力电子技术第五版(王兆安)课件
VS
漏抗对整流器换相的影响
漏抗的存在使得换相过程变得复杂，可能 导致换相失败或产生过大的换相过电压。
整流电路的谐波和功率因数
谐波
整流电路输出的非正弦波形含有丰富的谐波 成分，对电网和负载造成不良影响。
功率因数
整流电路的功率因数通常较低，因为谐波和 无功功率的存在使得视在功率大于有功功率 。提高功率因数的方法包括采用功率因数校 正电路和采用高功率因数的整流器等。
用效率。
交通运输
电动汽车、高铁、航空器等交 通工具的电力驱动系统大量采
用电力电子技术。
工业自动化
电机驱动、电源供应、自动化 控制等方面广泛应用电力电子
技术，提高生产效率。
信息技术
数据中心、云计算等领域需要 高效、可靠的电源供应，电力 电子技术发挥着重要作用。
课程目标与学习方法
课程目标
掌握电力电子技术的基本原理、分析方法、设计方法和实验 技能，具备从事电力电子技术应用和研究的初步能力。
电压型和电流型逆变电路
电压型逆变电路
电压型逆变电路以电压源作为输入，通过控制开关元 件的通断，得到所需的交流输出电压。其特点是输出 电压波形质量高，但需要较大的滤波电感。
电流型逆变电路
电流型逆变电路以电流源作为输入，通过控制开关元 件的通断，得到所需的交流输出电流。其特点是输出 电流波形质量高，但需要较大的滤波电容。
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW ERA
电力电子技术第五版(王兆
安)课件
• 电力电子技术概述 • 电力电子器件 • 整录
CONTENTS
01
电力电子技术概述
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
电力电子技术第5版pdf-2024鲜版
无源逆变电路常用于一些对输出波形要求不高的场合，如小功率电源 、照明等。
2024/3/28
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逆变电路的应用与特点
应用领域：逆变电路在新能源发电、电动汽车、UPS、 电力拖动等领域有着广泛的应用，是实现电能高效转换 和利用的关键技术之一。 能够实现直流电能与交流电能之间的转换；
具有较高的转换效率和功率因数；
UPS主要由整流器、逆变器、蓄电池组和静态开关等组成，根据工作方式可分为在 线式、后备式和在线互动式三种类型。
2024/3/28
UPS广泛应用于计算机、通信、数据中心、医疗设备等领域，保障关键负载在市电 异常时的正常运行。
35
变频调速器
变频调速器是一种通过改变电机供电频率来实现电机速度调节的装置，广泛应用于风机、水泵、压缩 机等负载的节能控制。
晶闸管
一种具有三个PN结的四层结构的大功率半导体器件，可以承受高电压和大电流，具有开 关速度快、寿命长等优点。在交流电力电子开关中广泛应用。
可关断晶闸管（GTO）
具有自关断能力的一种晶闸管，可以通过门极负脉冲或阳极电流下降来实现关断。GTO具 有高电压、大电流、高开关速度等优点，适用于高压、大功率的交流电力电子开关。
环保意识的提高将推动电力电子技术向绿色化方向发展，减少对环境 的影响，提高能源利用效率。
集成化
随着集成电路技术的不断发展，电力电子技术的集成度将不断提高， 实现更小的体积和更高的可靠性。
6
02
电力电子器件
2024/3/28
7
不可控器件
工作原理
利用PN结的单向导电性
特点
结构简单、价格低廉、工作可靠
源的转换、储存和并网等功能。
5
电力电子技术的未来趋势
电力电子技术(第5版)课件：逆变电路
a)
o
Um
O
t
-Um
io
O
t3 t1 t 2
t4
t5 t6
t
ON
V1 V 2
V1 V2
VD1 VD 2 VD 1 VD2 b)
图4-6 单相半桥电压型逆
变电路及其工作波形
■半桥逆变电路
◆在直流侧接有两个相互串联的足够大
的电容，两个电容的联结点便成为直流电 源的中点，负载联接在直流电源中点和两 个桥臂联结点之间。
e) u NNO' u UN
f)
O
2Ud 3
Ud 6
t
Ud 3
t
iU
g)
O
t
id
h)
O
t
图4-10 电压型三相桥式逆变电路的工作波形
4.2.2 三相电压型逆变电路
u UN'
a)
O
Ud
t
u VN'
2
b)
O
t
u WN'
c)
O
t
u UV
Ud
d)
O
t
e) u NNO' u UN
f)
O
2Ud 3
Ud 6
t
Ud 3
逆变电路
4.1 换流方式 4.2 电压型逆变电路 4.3 电流型逆变电路 4.4 多重逆变电路和多电平逆变电路
本章小结
引言
■逆变的概念 ◆与整流相对应，直流电变成交流电。 ◆交流侧接电网，为有源逆变。 ◆交流侧接负载，为无源逆变，本章主要讲述无源逆变。
■逆变与变频 ◆变频电路：分为交交变频和交直交变频两种。 ◆交直交变频由交直变换（整流）和直交变换两部分组 成，后一部分就是逆变。
电力电子技术第5章 直流斩波电路
V处于断态时 UL = -U0
（b）一种实用正激电路 要求断态时要保证去磁电流降为零，使变压器磁芯可靠复 44 位。
5.3.1正激电路
一种实用正激电路分析：
（b）一种实用正激电路
45
5.3.1正激电路
一种实用正激电路分析：
T2时刻磁芯复位
（b）一种实用正激电路 要求断态时要保证去磁电流降为零，使变压器磁芯可靠复 46 位。
（3-40）
V处于断态 uL = - uo
5.1.3升降压斩波电路和Cuk斩波电路
所以输出电压为：
ton ton （5-41） Uo E E E toff T ton 1
结论 当0< <1/2时为降压，当1/2< <1时为升压， 故称作升降压斩波电路。也有称之为buckboost 变换器。
（a）降压斩波电路
(b)正激电路
35
5.3.1正激电路
正激电路分析：
V处于通态时 UL = （N2/N1）Us-U0
（a）当T导通时，正激电路
36
5.3.1正激电路
正激电路分析：
V处于断态时 UL = -U0
（b）当T断开时，正激电路
37
5.3.1正激电路
正激电路分析：
（a）当T导通时，正激电路
39
5.3.1正激电路
此正激电路缺点：变压器原边通过单相脉动电流，变 压器铁芯极易饱和。
（a）正激电路
40
5.3.1正激电路
此正激电路缺点：变压器原边通过单相脉动电流，变 压器铁芯极易饱和。 解决措施：在隔离变压器中增加一个去磁绕组，将变 压器中存储的激磁能量反激到电源中。 去磁绕组
（a）正激电路
大学知识课件(作为考研考试参考)：电力电子技术基础5—可控整流
一周期中，在t1~t2期间，VD1导通，ud=ua 在t2~t3期间， VD2导通，ud=ub 在t3~ t4期间，VD3导通，ud=uc
PW = 2ms MCR3918-10A
V0-V
PER = 20ms V1 = 0
TR = 10ns
V 2 = 15
V+
0
V4
TD = 5ms TF = 10ns 0VPPWER==22m0sms V1 = 0 TR = 10ns V 2 = 15
V 0V
R1
200
100V
第三部分 电力电子变换电路
电力电子技术基础 第三部分 电力电子变换电路 ——单相全桥全控整流电路的特点
克服了单相半波可控整流电路 的缺点：电流脉动小，消除了 变压器的直流分量，提高了变 压器的利用率。
在小容量设备里边得到应用。
电力电子技术基础 第三部分 电力电子变换电路 ——电阻性负载
VT3
VT1
工作原理及波形分析 VT1和VT4组成一对 桥臂，在u2正半周承 受电压u2，得到触发 脉冲即导通，当u2过 零时关断 VT2和VT3组成另一 对桥臂，在u2正半周 承受电压-u2，得到触 发脉冲即导通，当u2 过零时关断
2R
1 sin 2
2
I VT
1I 2
★晶闸管电流平均值为负载电流平均值的一半
I dVT
1 2
Id
0.45 U 2 R
1
cos
2
★功率因数
cos P UI2 1 sin2
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研究换流方式主要是研究如何使器件关断。
第五讲 逆变电路
5
东南大学电气工程学院
-电力电子技术-
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。 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。
uo a)
uo io O i O i O uVT O
iVT iVT
1
io
?t
4
iVT
2
iVT
3
?t ?t ?t
t1
uVT
uVT b)
1
4
7
第五讲 逆变电路
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-电力电子技术-
换流方式分类
工作过程
4个臂的切换仅使电流路径改变，负载电流基本呈矩形波
负载工作在对基波电流接近并联谐振的状态，对基波阻抗 很大，对谐波阻抗很小，uo波形接近正弦
1 1 (u UN' u VN' u WN' ) (u UN u VN u WN ) 3 3
第五讲 逆变电路
负载中点和电源中点间电压
u NN'
25
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-电力电子技术-
三相电压型逆变电路
负载三相对称时有uUN+uVN+uWN=0，于是
u NN' 1 (u UN' u VN' u WN' ) 3
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第五讲 逆变电路
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单相全桥电压型逆变电路
工作原理(180导通型)
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°。 输出电压合电流波形与半桥 电路形状相同，幅值高出一倍。 改变输出交流电压的有效值 只能通过改变直流电压Ud来实现。
比全桥电路少用一半开关器件。 器件承受的电压为2Ud，比全桥电路高 一倍。 必须有一个变压器 。
第五讲 逆变电路
22
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三相电压型逆变电路
三个单相逆变电路可组合成一个三相逆变电路 应用最广的是三相桥式逆变电路。可看成由三 个半桥逆变电路组成
三相电压型桥式逆变电路
电力电子基础
Fundamental Power Electronics 第五讲 逆变电路
东南大学电气工程学院 2010年
东南大学电气工程学院
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逆变电路
换流方式 电压型逆变电路 电流型逆变电路 多重逆变电路和多电平逆变电路 小结
2
第五讲 逆变电路
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第五讲 逆变电路
Um O -Um io
o
a)
t
t 3 t4 O t t t5 t6 1 2 V1 V2 V1 V2 ON VD1 VD2 VD1 VD2 b)
t
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单相半桥电压型逆变电路
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。
O
NN' UN
t
U d 6
每次换流都是在同一相上下两 e) 臂之间进行，也称为纵向换流。 f)
O O
2 U 3
d
t
U d 3
t
防止同一相上下两桥臂开关器 件直通采取“先断后通”的方 法
iU g) i h) O
d
t
O
电压型三相桥式逆变 电路的工作波形
t
24Βιβλιοθήκη 第五讲 逆变电路东南大学电气工程学院
u G1 O u G2 O u G3 O u G4 O uo io O
t t t t
?
io
t 1 t2
uo t3 t b)
19
第五讲 逆变电路
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单相全桥电压型逆变电路
输出电压uo成傅里叶级数
uo 4U d 1 1 sin t sin 3 t sin 5 t 3 5
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第五讲 逆变电路
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逆变电路的分类
VSI与CSI的比较 VSI采用大电容储能，逆变器呈现低内阻特性，直 流电压大小和极性不变，浪涌电压低。但过电流 保护困难一些。 CSI采用大电感储能，主电路抗电流冲击能力强， 能有效抑制电流突变，过电流保护容易。但体积 大一些。 采用晶闸管的CSI依靠负载电感的谐振换流，无负 载无法运行。 VSI必须设置续流二极管提供无功交换通道，电路 比CSI复杂一些。
2) 电网换流（Line Commutation）
3) 负载换流（Load Commutation） 4) 强迫换流（Forced Commutation）
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第五讲 逆变电路
东南大学电气工程学院
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换流方式分类
负载换流逆变电路例子
采用晶闸管 负载：电阻电感串联后再和 电容并联，工作在接近并联 谐振状态而略呈容性 电容为改善负载功率因数使 其略呈容性而接入 直流侧串入大电感Ld， id基 本没有脉动
15 第五讲 逆变电路
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2.电压型逆变电路
单相电压型逆变电路 三相电压型逆变电路
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第五讲 逆变电路
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单相半桥电压型逆变电路
工作原理
V1和V2栅极信号在一周期内 各半周正偏、半周反偏，两 者互补，输出电压uo为矩形 波，幅值为Um=Ud/2。 V1和V2通时，io和uo同方向， 直流侧向负载提供能量； VD1或VD2通时，io和uo反向， 电感中贮能向直流侧反馈。 VD1或VD2称为反馈二极管, 它又起着使负载电流连续的 作用，又称续流二极管。
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逆变电路的分类 电流源型逆变器
直流侧串有大电感Ld作为无功元件， 构成高阻抗的电流源，即电流确定、 波形接近矩形，电压波形与负载有 关，电压波形接近正弦并叠加换流 尖峰。 直流环节电流Id不能反向，能量反 向流动需改变直流侧电压的极性， 无需设置续流无功二极管。
电网换流和负载换流——属于外部换流。 当电流不是从一个支路向另一个支路转移，而是 在支路内部终止流通而变为零，则称为熄灭。
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第五讲 逆变电路
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逆变电路的分类
逆变电路的分类 —— 根据直流侧电源性质的不同
直流侧是电压源
电压型逆变电路——又称为电压源
型逆变电路 Voltage Source Type Inverter-VSI
V3的基极信号比V1落后 （0＜ ＜180）。 V3 、V4的栅极信号分别 比V2、V1的前移180－ 。输出电压是正负各 为的脉冲。 改变就可调节输出电 压。
u G1 O u G2 O u G3 O u G4 O uo io O
a) t
t t t io t 1 t2 t3 b) uo t
通过换流电路内的 电容和电感的耦合 来提供换流电压或 换流电流
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换流方式分类
电感耦合式 强迫换流
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换流方式分类
直接耦合式强迫换流
当晶闸管VT处于通态时， 预先给电容充电。当S合 上，就可使VT被施加反压 而关断。也叫电压换流。
直接耦合式强迫换流原理图
U o1m 4U d
基波幅值 基波有效值
U o1
1.27U d
0.9U d
2 2U d
uo为正负各180°时，要改变输出电压有效值 只能改变Ud来实现
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单相全桥电压型逆变电路
阻感负载时，还可采 用移相得方式来调节 输出电压－移相调压。
电感耦合式强迫换流
先使晶闸管电流减为零， 然后通过反并联二极管使 其加上反向电压。也叫电 流换流。
10 第五讲 逆变电路
电感耦合式强迫换流原理图
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换流方式分类
换流方式
器件换流——适用于全控型器件。
其余三种方式——针对晶闸管。
器件换流和强迫换流——属于自换流。
一相上下两桥臂间的换流过程和半桥电路 相似。桥臂1、3、5的电流相加可得直流侧 电流id的波形， id每60°脉动一次，直流电 压基本无脉动，因此逆变器从交流侧向直 流侧传送的功率是脉动的，电压型逆变电 路的一个特点
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第五讲 逆变电路
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强迫换流（Forced Commutation）
设置附加的换流电路，给欲关断的晶闸管强迫施加反压 或反电流的换流方式称为强迫换流。 通常利用附加电容上所储存的能量来实现，因此也称为 电容换流。 分类 由换流电路内电容 直接耦合式 直接提供换流电压 强迫换流