DC-AC直流-交流逆变换器.ppt

第4章直流交流变换器,直流交流功率变换称为逆变介绍：,单相半桥、全桥、三相桥逆变基本原理PWM控制输出电压大小和波形的基本原理高压、大容量逆变器复合结构,4-1逆变器类型和性能指标,4-1-1逆变器的类型(1)依据直流电源的特性不同可分为:,1.电压型逆变器VSI,2.电流型逆变器CSI,4-1逆变器类型和性能指标(续1),4-1-1逆变器的类型依据直流电源的特性不同可分为:电压型逆变器VSI、电流型逆变器CSI(2)按输出电压不同分为CVCF、VVVF、脉冲型(3)按逆变器电路结构不同分为：,单相半桥,单相全桥,推挽逆变,三相桥,(4)按开关器件不同及换流关断方式不同分类:自关断、强迫关断、有源逆变、负载反电动势、负载谐振换流逆变器。,4-1-2逆变器输出电压波形性能指标,畸变系数DF,逆变电路输出的n次谐波有效值Vn经LC滤波后在负载上的n次谐波电压VLn为:,4-2电压型单相方波逆变电路工作原理,4-2-1电压型单相方波半桥逆变电路,电容分压，半桥电路T1、T2交替通、断二级管D的功用R、L负载时，T、D交替导电,4-2-2电压型单相全桥逆变电路,T1、T4与T2、T3交替通、断,观看flash演示,不同负载时，D、T导电情况不同T导电供电，D导电续流（反回）,变压器中心抽头推挽式单相逆变电路,仅二个开关T1、T2轮流导电180度开关管断态电压高一倍2Vd要输出变压器适用于低压小功率、须隔离的应用,4-3单相逆变器输出电压和波形控制,控制输出电压基波V1的大小控制输出电压波形，要求谐波系数小，谐波频率高,控制方案1:,控制方案2:,控制方案3:,可控整流方案,斩波调压方案,逆变器自身控制方案,4-3-1单脉冲脉宽调制,4-3-1单脉冲脉宽调制(续1),4-3-2正弦脉冲宽度调制SPWM基本原理,观看flash演示,4-3-2正弦脉冲宽度调制SPWM基本原理(续1),冲量等效原理:大小、波形不相同的窄脉冲变量作用于惯性系统时，只要它们的冲量即变量对时间的积分相等，其作用效果基本相同。,4-3-2正弦脉冲宽度调制SPWM基本原理(续2),在某一很短的时间段期间，正弦电压与同一时间段中等幅脉冲电压作用于L、R电路时，只要两个窄脉冲电压的冲量相等，则它们所形成的电流响应就相同。因此要使图4.8(b)的PWM电压波在每一时间段都与该时段中正弦电压等效，除每一时间段的面积相等外，每个时间段的电压脉冲还必须很窄，这就要求脉波数量P很多。脉波数越多，不连续的按正弦规律改变宽度的多脉波电压就越等效于正弦电压。,4-3-3单极性正弦脉冲宽度调制SSPWM,T1（D1）、T4（D4）导通VabVd,T3（D3）、T2（D2）导通VabVd,T1（D1）、T3（D3）导通或T2（D2）、T4（D4）导通Vab0,4-3-3单极性正弦脉冲宽度调制SSPWM（续1）,观看flash演示,（续2）,（续3）,(1)P=6,2P-1=11,最低谐波为11次,(3)11次谐波大于1/11=9%,(2),（续4）,4-3-4双极性正弦脉宽调制BSPWM,双极性三角波Vc,Vr交点确定开关通、断点输出电压正、负半周中，vab既有正电压也有负电压，没有零电压,观看flash演示,4-3-4双极性正弦脉宽调制BSPWM(续1),4-3-4双极性正弦脉宽调制BSPWM(续2),4-3-8基波移相控制,4-4三相逆变器工作原理,4-4-1电压型三相逆变器工作原理,三个相差120度的单相逆变器组成一个三相逆变器,4-4三相逆变器工作原理,4-4-1电压型三相逆变器工作原理（续1）,三个相差120度的单相逆变器组成一个三相逆变器A相：T1、T4、T1、T4B相：T3、T6、T3、T6C相：T5、T2、T5、T2,4-4-1电压型三相逆变器工作原理（续2）,4-4-1电压型三相逆变器工作原理（续3）,4-4-1电压型三相逆变器工作原理（续4）,4-4-1电压型三相逆变器工作原理（续5）,4-4-2电流型三相逆变器工作原理,L大，iD恒定120度导电模式，仅两个开关同时导电12，23，34，45，56，61，12,4-4-2电流型三相逆变器工作原理（续1）,三角形负载,4-5三相逆变器输出电压和波形的SPWM控制,观看flash演示,4-5三相逆变器输出电压和波形的SPWM控制(续1),4-5三相逆变器输出电压和波形的SPWM控制(续2),（1）驱动信号可由硬件电路实现，亦可由软件采用MicroProcessor.或DSP实现。（2）提高电压利用率，可改变vr或采用空间矢量控制。,4-8大容量逆变器的复合结构,器件串联提高电压器件并联增大电流几个三相桥电路通过变压器组合成复合型逆变器是扩大容量的有效途径,开关器件电压67KV，3KA6KA、8KA一个三相