第4章逆变电路 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
第4章 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。 逆变电路的主要应用 ◆各种直流电源，如蓄电池、干电池、太阳能电池等。 ◆交流电机调速用变频器、不间断电源、感应加热电源 等电力电子装置的核心部分都是逆变电路。 2/47
2/47 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。 ■逆变电路的主要应用 ◆各种直流电源，如蓄电池、干电池、太阳能电池等。 ◆交流电机调速用变频器、不间断电源、感应加热电源 等电力电子装置的核心部分都是逆变电路
4.1换流方式 4.1.1逆变电路的基本工作原理 4.1.2换流方式分类 3/47
3/47 4.1 换流方式 4.1.1 逆变电路的基本工作原理 4.1.2 换流方式分类
4.1.1逆变电路的基本工作原理 ■以单相桥式逆变电路为例说明最基本的工作原理 ◆S1S4是桥式电路的4个臂，由电力电子器件及辅助电路组成。 u S 负载S i。 a) b) 图4-1逆变电路及其波形举例 ◆当开关S1、S4闭合，S2、S3断开时，负载电压u为正；当开关S1、S4断开， S2、S闭合时，4为负，这样就把直流电变成了交流电。 ◆改变两组开关的切换频率，即可改变输出交流电的频率。 ◆电阻负载时，负载电流i和u的波形相同，相位也相同。 ◆阻感负载时，i相位滞后于u,波形也不同。 4/47
4/47 4.1.1 逆变电路的基本工作原理 ■以单相桥式逆变电路为例说明最基本的工作原理 ◆ S1~S4是桥式电路的4个臂，由电力电子器件及辅助电路组成。 负载 a) b) t S1 S2 S3 S4 i o uo Ud u o i o t 1 t 2 ◆当开关S1、S4闭合，S2、S3断开时，负载电压uo为正；当开关S1、S4断开， S2、S3闭合时，uo为负，这样就把直流电变成了交流电。 ◆改变两组开关的切换频率，即可改变输出交流电的频率。 ◆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相位滞后于uo，波形也不同。 图4-1 逆变电路及其波形举例
4.1.2换流方式分类 ■ 换流 ◆电流从一个支路向另一个支路转移的过程，也称为换相。 ◆研究换流方式主要是研究如何使器件关断。 ■ 换流方式分为以下几种 ◆ 器件换流(Device Commutation) r利用全控型器件的自关断能力进行换流。 r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。 ◆电网换流(Line Commutation) m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。不需要器件县有门极可关断能力，但不适用于没有 交流电网的无源逆变电路。 5/47
5/47 4.1.2 换流方式分类 ■换流 ◆电流从一个支路向另一个支路转移的过程，也称为换相。 ◆研究换流方式主要是研究如何使器件关断。 ■换流方式分为以下几种 ◆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