换流方式
常用的几种换流方式
常用的几种换流方式
换流是将一种形式的电能转换成另一种形式的电能，常用的几种换流方式包括：
1. 整流换流方式：将交流电转换为直流电，这是最常见的换流方式，广泛应用于电池充电、LED照明等领域。
2. 逆变换流方式：将直流电转换为交流电，常见于电子设备中的电源供应部分，如电脑、电视等。
3. PWM（脉冲宽度调制）控制换流方式：通过调节脉冲宽度来控制电流的
输出，常用于直流电机控制、LED亮度调节等场合。
4. 负载换流方式：由负载提供换流电压，适用于大功率电源供应系统，如服务器电源供应器等。
5. 电网换流方式：由电网提供换流电压，适用于采用可控整流电路的场合，如家用电器、工业控制设备等。
6. 器件换流方式：在采用全控型器件的电路中，如IGBT、电力MOSFET等，通过器件的开关控制实现换流。
这些换流方式各有特点，应用场景也不同，需要根据具体需求选择合适的换流方式。
5.1 换流方式
Ld id VT1 Ed VT2 io R uo C L VT4 VT3
Hale Waihona Puke uo io O i O i O uVT O a) iVT iVT
1
uo
io
4
t
iVT
2
iVT
3
t t t
t1
uVT
uVT b)
1
4
图 5 - 2 负 载 换 流 图5-2 电路及其工作波形
基本的负载换流逆变电路：
uo S1 Ud S2 a) io 负载 S3 io t1 t2 b)
图 5-1逆 变 电路及其波形举例 图5-1
uo S 4
t
电 阻 负 载 时 ， 负 载 电 流 io 和 uo 的 波 形 相 同 ， 相 位 也 相 同
阻 感 负 载 时 ， io 滞 后 于 uo， 波 形 也 不 同 （ 图 5-1b） t1 前 ： S1、 S4 通 ， uo 和 io 均 为 正 t1 时 刻 断 开 S1、 S4， 合 上 S2、 S3， uo 变 负 ， 但 io 不 能 立 刻 反 向 io 从 电 源 负 极 流 出 ， 经 S2、 负 载 和 S3 流 回 正 极 ， 负 载 电 感 能 量 向 电 源 反 馈 ， io 逐 渐 减
5-4 ）
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 电网换流和负载换流——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
2. 电 网 换 流 由 电 网 提 供 换 流 电 压 称 为 电 网 换 流 （ L i n e C o m mu t a t i o n ） 可控整流电路、交流调压电路和采用相控方式的交交变频电路 不需器件具有门极可关断能力，也不需要为换流附加元件 3. 负 载 换 流 由 负 载 提 供 换 流 电 压 称 为 负 载 换 流 （ L o a d C o m mu t a t i o n ） 负载电流相位超前于负载电压的场合，都可实现负载换流 负载为电容性负载时，负载为同步电动机时，可实现负载换流
电力电子技术最新版配套习题答案详解第5章
目录第1章电力电子器件 (1)第2章整流电路 (4)第3章直流斩波电路 (20)第4章交流电力控制电路和交交变频电路 (26)第5章逆变电路 (31)第6章PWM控制技术 (35)第7章软开关技术 (40)第8章组合变流电路 (42)第5章逆变电路1．无源逆变电路和有源逆变电路有何不同？答：两种电路的不同主要是：有源逆变电路的交流侧接电网，即交流侧接有电源。
而无源逆变电路的交流侧直接和负载联接。
2．换流方式各有那几种？各有什么特点？答：换流方式有4种：器件换流：利用全控器件的自关断能力进行换流。
全控型器件采用此换流方式。
电网换流：由电网提供换流电压，只要把负的电网电压加在欲换流的器件上即可。
负载换流：由负载提供换流电压，当负载为电容性负载即负载电流超前于负载电压时，可实现负载换流。
强迫换流：设置附加换流电路，给欲关断的晶闸管强迫施加反向电压换流称为强迫换流。
通常是利用附加电容上的能量实现，也称电容换流。
晶闸管电路不能采用器件换流，根据电路形式的不同采用电网换流、负载换流和强迫换流3种方式。
3．什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特点是：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。
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。
电力电子技术-第4章逆变电路讲解
4.3.1 单相电流型逆变电路
（1）电路结构
①用④阻载② 载来③ 联 确4并抗电个采 电限应C谐联，压桥和用 压制称振谐谐波臂L负 （晶之式振波形、，载 呈闸为逆回在接R每换 容管容变构路负近桥相性开性电成对载正臂方）通小路并基上弦晶式。时失（联波产波闸，的谐但谐呈生。管要d负最振高的i各/求载d终电阻压t串负）负路抗降联载载，，很一电仍故对小个流略此谐，电略显电波因抗超容路呈此器前性称低负L于T，为，负并准
4.2.1 单相电压型逆变电路
1、 半桥逆变电路 •（1）电路图
+
Ud 2
Ud
Ud 2
-
V1 io R L
u o V 2
a)
VD 1
VD 2
*导电方式：
V1，V2信号互补，
各导通180゜。
•半桥逆变电路有两个桥臂， 每个桥臂有一个可控器件和一 个反并联二极管组成。 •在直流侧接有两个相互串联 的足够大的电容，两个电容的 联结点是直流电源的中点。 •负载联结在直流电源中点和 两个桥臂联结点之间。
能否不改变直 流电压，直接进行 调制呢？为此提出 了导电方式二：
移相导电方式。
*导电方式二：移相调压 调节输出电压脉冲的宽度
采用移相方式调节逆变电路的输出电压
• 各IGBT栅极信号为180°正偏， 180°反偏，且V1和V2栅极信号互补， V3和V4栅极信号互补； • V3的基极信号不是比V1落后180°，
而是只落后q ( 0< q <180°)；
• 也就是：V3、V4的栅极信号分别比
V2、V1的前移180°-q 。
工作过程
•t1时刻以前V1，V4通，u0=ud, io 从 0 增加； •t1时刻V4断，V1，VD3续流，u0=0，io 下降； • t2时刻V1也关断，io 还未下降到0，于是VD2，VD3续流，u0=-ud。 •直到io过0变负，V2，V3通，u0=-ud, io从0负增加； •t3时刻V3断，V2，VD4续流，u0=0，io 负减小； • t4时刻V2也关断，io 还未减小到0，于是VD1，VD4续流，u0=ud。
电力电子技术课后答案6
第5章逆变电路1．无源逆变电路和有源逆变电路有何不同？答：两种电路的不同主要是：有源逆变电路的交流侧接电网，即交流侧接有电源。
而无源逆变电路的交流侧直接和负载联接。
2．换流方式各有那几种？各有什么特点？答：换流方式有4种：器件换流：利用全控器件的自关断能力进行换流。
全控型器件采用此换流方式。
电网换流：由电网提供换流电压，只要把负的电网电压加在欲换流的器件上即可。
负载换流：由负载提供换流电压，当负载为电容性负载即负载电流超前于负载电压时，可实现负载换流。
强迫换流：设置附加换流电路，给欲关断的晶闸管强迫施加反向电压换流称为强迫换流。
通常是利用附加电容上的能量实现，也称电容换流。
晶闸管电路不能采用器件换流，根据电路形式的不同采用电网换流、负载换流和强迫换流3种方式。
3．什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特点是：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，直流侧电感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。
简述换逆变器工作时的换流方式及其特点
简述换逆变器工作时的换流方式及其特点换流方式是指逆变器在工作过程中，将直流电源转换为交流电源的方式。
根据不同的应用场景和需求，逆变器可以采用多种不同的换流方式。
常见的换流方式有脉宽调制（PWM）方式和多电平调制方式。
1. 脉宽调制（PWM）方式脉宽调制方式是逆变器最常用的换流方式之一。
它通过改变输出电压的脉冲宽度来实现对电压的调制。
具体来说，逆变器将直流电源转换为高频脉冲信号，然后通过控制脉冲的宽度和频率来调制输出电压的大小和形状。
脉宽调制方式具有以下特点：(1) 高效率：脉宽调制方式具有较高的转换效率，因为它可以通过调节脉冲宽度来实现电压的精确控制，减少能量的损失。
(2) 波形质量好：脉宽调制方式可以产生接近正弦波的输出电压，具有较低的谐波含量和较好的波形质量。
(3) 控制灵活：脉宽调制方式可以通过调节脉冲的宽度和频率来控制输出电压的大小和形状，具有较高的控制灵活性。
(4) 适用范围广：脉宽调制方式适用于各种功率和频率要求的应用场景，具有较大的适用范围。
2. 多电平调制方式多电平调制方式是逆变器另一种常用的换流方式。
它通过改变输出电压的多个电平值来实现对电压的调制。
具体来说，逆变器将直流电源转换为多个不同电平的脉冲信号，然后通过控制不同电平的脉冲信号的出现时间和持续时间来调制输出电压的大小和形状。
多电平调制方式具有以下特点：(1) 高精度：多电平调制方式可以实现对输出电压的高精度控制，因为它可以通过改变电平的数量和大小来调节输出电压的精确值。
(2) 波形质量好：多电平调制方式可以产生接近正弦波的输出电压，具有较低的谐波含量和较好的波形质量。
(3) 控制复杂：多电平调制方式的控制较为复杂，需要精确计算和调节多个不同电平的脉冲信号的出现时间和持续时间。
(4) 适用范围广：多电平调制方式适用于各种功率和频率要求的应用场景，具有较大的适用范围。
总结起来，脉宽调制方式和多电平调制方式是逆变器常用的换流方式。
新型电力系统中的特高压直流输电slcc换流技术
新型电力系统中的特高压直流输电slcc换流技术
特高压直流输电（Ultrahigh Voltage Direct Current Transmission，简称UHVDC）是指在特高压（1100千伏及以上）下，采用
直流方式进行输电的技术。
UHVDC技术具有输电距离长、传
输损耗小、可控性好等优点，被广泛应用于远距离大容量的电力输电项目。
在特高压直流输电系统中，SLCC（Single Line Commuted Converter）换流技术是其中一种常用的换流方式之一。
SLCC
换流技术是通过一个主控换流器和多个辅助换流器组成的方式来实现电力的双向转换。
在SLCC换流技术中，主控换流器被用于控制电流的流动方向，并且负责将直流电流转换为交流电流或将交流电流转换为直流电流。
辅助换流器则用于辅助电流的转换和调整，以实现电力系统的稳定性和可靠性。
SLCC换流技术具有换流器结构简单、控制灵活、可靠性高等
优点。
与其他换流技术相比，SLCC换流技术的成本相对较低，适用于中小容量的直流输电项目。
总之，特高压直流输电中的SLCC换流技术是一种成本低、控制灵活、可靠性高的换流方式，被广泛应用于新型电力系统中。
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换流方式:1器件换流（利用全控型器件的自关断能力进行换流）；2电网换流（由电网提供换流电压，只要把负的电网电压加在欲换流的器件上即可）；3强迫换流（设置附加换流电路，给欲关断的晶闸管强迫施加反向电压换流称为强迫换流。
通常利用附加电容上的能量实现，也称电容换流）4负载换流（由负载提供换流电压当负载为电容性负载即负载电流超前于负载电压时，可实现负载换流）。
什么是PWM控制：对脉冲的宽度进行调制的技术。
PWM控制的基本原理：面积等效原理。
（冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同，冲量即指脉冲的面积）
载波比：在PWM控制电路中，载波频率fc与调制信号频率fr之比N=fc/fr称为载波比。
如何提高PWM逆变电路的直流电压利用率？
1采用梯形波控制方式，即用梯形波作为调制信号，可以有效地提高直流电压的利用率。
2对于三项PWM逆变电路，还可以采用线电压控制方式，即在相电压调制信号中叠加 3的倍数次谐波即直流分量等，同样可以有效的提高电流电压利用率。
PWM跟踪控制技术是不是闭环控制？（实时闭环控制）
软开关的基本原理：谐振
软开关可以分为哪几类？
答：根据电路中主要的开关元件开通即关断时的电压电流状态，可将软开关分为零电压和零电流两大类。
根据开关技术发展的历程可将软开关电路分为准谐振，零开关PWM和零转换PWM.
谐振直流环电路是软开关技术在逆变电路中的典型应用。
间接交流变流电路：变压变频（VVVF）变流电路——用于电力传动，可与交流电动机构成变频速系统；恒压恒频（CVCF）——用作不间断电源（UPS）
间接直流变换电路中变压器的作用：隔离，变压。
常用的间接直流变换电路可以分为单端和双端电路两大类。
（单端流过的是正向脉动电流，双端流过的是正负对称的交流电）。