电力电子技术直流交流变换技术

第6章DC-AC变换技术概念把直流电变成交流电称为逆变，相应的功率变换装置被称为逆变器。分类1：有源逆变与无源逆变如果把逆变器的交流侧接到交流电源上，把直流电逆变成同频率的交流电送到电网去，叫有源逆变；如果逆变器的交流侧不与电网连接，而是直接接到负载，即把直流电逆变成某一频率的交流电供给负载，则叫无源逆变。分类2：电压型逆变器与电流型逆变器输入电压为恒压源称为电压源逆变器输入为恒流源称为电流源逆变器，在实际应用中使用较少。负载电压负载电压负载电流负载电流两图有何区别?分类3：分类4：半桥与桥式分类5：自然换流与强迫换流分类6：正弦逆变与非正弦逆变……负载的分类逆变器输出在负载为阻性时…逆变器输出在负载为感性或容性负载时…能量如何流动？逆变与整流逆变器整流器逆变器整流器逆变器整流器逆变器整流器§6.2方波逆变器单相半桥式逆变电路123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:20-Apr-2001SheetofFile:F:\李宏电路图\lihong.ddbDrawnBy:QQDD1212VinCCZABiLQQ12Q1VABiRtttQQ12Q1VABiLtttTsTonTs/2TsTs/2TonVin/2(a)(b)(c)D2D1在直流侧有两个相互串联的足够大的电容，使得两个电容的联结点为直流电压的中点。两个电容构成一个桥臂，开关管和及其反并二极管和构成另一个桥臂，两桥臂的中点为输出端，可以通过变压器输出，也可由这两端直接输出。工作原理（阻性负载时）123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:20-Apr-2001SheetofFile:F:\李宏电路图\lihong.ddbDrawnBy:QQDD1212VinCCZABiLQQ12Q1VABiRtttQQ12Q1VABiLtttTsTonTs/2TsTs/2TonVin/2(a)(b)(c)D2D1输出电压为π电角度的方波交流电，宽度等于Ton（Q1或Q2的导通时间）。数量关系123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:20-Apr-2001SheetofFile:F:\李宏电路图\lihong.ddbDrawnBy:QQDD1212VinCCZABiLQQ12Q1VABiRtttQQ12Q1VABiLtttTsTonTs/2TsTs/2TonVin/2(a)(b)(c)D2D1Vab=？其输出电压有效值为：其瞬时值表达式为：感性负载时如何工作？123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:20-Apr-2001SheetofFile:F:\李宏电路图\lihong.ddbDrawnBy:QQDD1212VinCCZABiLQQ12Q1VABiRtttQQ12Q1VABiLtttTsTonTs/2TsTs/2TonVin/2(a)(b)(c)D2D1123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:20-Apr-2001SheetofFile:F:\李宏电路图\lihong.ddbDrawnBy:QQDD1212VinCCZABiLQQ12Q1VABiRtttQQ12Q1VABiLtttTsTonTs/2TsTs/2TonVin/2(a)(b)(c)D2D1此时负载上的电压电流波形如何？D1，D2有何作用？2、单相全桥逆变电路123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:22-Apr-2001SheetofFile:F:\李宏电路图\lihong.ddbDrawnBy:QQDD2424VinZBQQ12Q1VABiRtttQQ12Q1VABiLtttTsTonTs/2TsTs/2TonVin(a)(b)(c)D2D1QQDD1313AQ4Q3Q4Q4D3Q3D4Q4四个功率管、四个反并联二极管组成如何工作？工作原理（阻性负载时）123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:22-Apr-2001SheetofFile:F:\李宏电路图\lihong.ddbDrawnBy:QQDD2424VinZBQQ12Q1VABiRtttQQ12Q1VABiLtttTsTonTs/2TsTs/2TonVin(a)(b)(c)D2D1QQDD1313AQ4Q3Q4Q4D3Q3D4Q4控制方式有双极性控制、有限双极性控制和移相控制三种。B图为双极性控制数量关系其输出电压有效值为：其瞬时值表达式为：工作原理（感性负载时）123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:22-Apr-2001SheetofFile:F:\李宏电路图\lihong.ddbDrawnBy:QQDD2424VinZBQQ12Q1VABiRtttQQ12Q1VABiLtttTsTonTs/2TsTs/2TonVin(a)(b)(c)D2D1QQDD1313AQ4Q3Q4Q4D3Q3D4Q4控制方式有双极性控制、有限双极性控制和移相控制三种。B图为双极性控制123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:22-Apr-2001SheetofFile:F:\李宏电路图\lihong.ddbDrawnBy:QQDD2424VinZBQQ12Q1VABiRtttQQ12Q1VABiLtttTsTonTs/2TsTs/2TonVin(a)(b)(c)D2D1QQDD1313AQ4Q3Q4Q4D3Q3D4Q4受限双极性控制方式123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:22-Apr-2001SheetofFile:F:\李宏电路图\lihong.ddbDrawnBy:QQDD2424VinZBQQ12Q1VABiRtttQQ12Q1VABiLtttTsTonTs/2TsTs/2TonVin(a)(b)(c)D2D1QQDD1313AQ4Q3Q4Q4D3Q3D4Q4受限双极性控制方式的工作原理是让一个桥臂的两个管子(例如Q1和Q3)以PWM方式工作，另一个桥臂的两个管子Q2、Q4各轮流导通半个周期。123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:22-Apr-2001SheetofFile:F:\李宏电路图\lihong.ddbDrawnBy:QQ13Q1VABiRtttQQ12Q1VABiLtttTsTonTs/2TsTs/2TonVin(a)(b)D3D1Q4Q2Q4Q3tt受限双极性控制方式(感性负载）123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:22-Apr-2001SheetofFile:F:\李宏电路图\lihong.ddbDrawnBy:QQDD2424VinZBQQ12Q1VABiRtttQQ12Q1VABiLtttTsTonTs/2TsTs/2TonVin(a)(b)(c)D2D1QQDD1313AQ4Q3Q4Q4D3Q3D4Q4123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:22-Apr-2001SheetofFile:F:\李宏电路图\lihong.ddbDrawnBy:QQ13Q1VABiRtttQQ12Q1VABiLtttTsTonTs/2TsTs/2TonVin(a)(b)D3D1Q4Q2Q4Q3tt在D3，Q4导通期间为何iL保持不变？123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:22-Apr-2001SheetofFile:F:\李宏电路图\lihong.ddbDrawnBy:QQDD2424VinZBQQ12Q1VABiRtttQQ12Q1VABiLtttTsTonTs/2TsTs/2TonVin(a)(b)(c)D2D1QQDD1313AQ4Q3Q4Q4D3Q3D4Q4123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:22-Apr-2001SheetofFile:F:\李宏电路图\lihong.ddbDrawnBy:QQ13Q1VABiRtttQQ12Q1VABiLtttTsTonTs/2TsTs/2TonVin(a)(b)D3D1Q4Q2Q4Q3tt123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:22-Apr-2001SheetofFile:F:\李宏电路图\lihong.ddbDrawnBy:QQDD2424VinZBQQ12Q1VABiRtttQQ12Q1VABiLtttTsTonTs/2TsTs/2TonVin(a)(b)(c)D2D1QQDD1313AQ4Q3Q4Q4D3Q3D4Q4双极性控制与受限双极性控制的区别移相控制方式123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:22-Apr-2001SheetofFile:F:\李宏电路图\lihong.ddbDrawnBy:QQDD2424VinZBQQ12Q1VABiRtttQQ12Q1VABiLtttTsTonTs/2TsTs/2TonVin(a)(b)(c)D2D1QQDD1313AQ4Q3Q4Q4D3Q3D4Q4移相控制方式的工作过程是Q1和Q3轮流导通，各导通180度角；Q2和Q4也是这样，但Q1和Q4不是同时导通。123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:22-Apr-2001SheetofFile:F:\李宏电路图\lihong.ddbDrawnBy:QQ13Q1VABiRtttTsTs/2VinQ4Q2ta三相逆变器电路可以由三个单相逆变器组成，通常三相逆变电路采用三相桥式电路，三相桥式电路如图所示。每个桥臂（Redleg，Yellowleg，Blueleg）相互延迟1200。三相方波逆变器当G点和N点不连接时，180O导电型工作过程，负载为阻性。6个功率管的驱动信号如图所示，三个单相逆变器的激励脉冲之间彼此相差1200，每个管子都导通180O，以便获得三相平衡（基波）的输出。任何时刻都有3个管子导通，其导通顺序为5、6、1；6、1、2；1、2、3；2、3、4；3、4、5；4、5、6；5、6、1….；每组管子导通60度。S1bωtωtπ2πωtπ2πωtωtωtS2bS3bS4bS5bS6b6个开关的驱动信号6个状态的等效电路如图所示可以求出6个状态时三相输出电压：由上式画出三相输出相电压波形，如图所示，可见波形每个周期由六个阶梯组成，因此又称为六阶梯波。我们称、、为逆变器相电压；、、为逆变器线电压。180O120O导电型（当G点和N点不连接）120度导电型模式时，每个开关元件导通120度，S1～S6依次间隔60度导通，逆变器中任一时刻只有两管导通，工作安全可靠，不会发生同一桥臂直通现象。导通顺序如何？时段IIIIIIIVVVI共阴极组中导通的晶闸管VT1VT1VT3VT3VT5VT5共阳极组中导通的晶闸管VT6VT2VT2VT4VT4VT6输出电压波形是怎样的？高频逆变感应加热技术优点：升温快、热效率高无明火、无烟尘、无有害气体高频逆变感应加热技术原理：电磁炉是通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用含铁质锅具底部放置炉面时，锅具即切割交变磁力线而在锅具底部金属部分产生交变的电流（即涡流），涡流使锅具铁原子高速无规则运动，原子互相碰撞、摩擦而产生热能。电路原理（