項(xiàng)目2認(rèn)識(shí)單向方波逆變電路電力電子技術(shù)湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院23.2單相方波逆變

4.2.1電壓型單相方波逆變電路

4.2.2電流型單相方波逆變電路33.2單相方波逆變·引言直流側(cè)為電壓源的逆變電路稱電壓型逆變電路，特點(diǎn)直流側(cè)為電壓源或并聯(lián)大電容，電壓基本無脈動(dòng)。輸出電壓為矩形波。阻感負(fù)載時(shí)需提供無功功率。逆變橋各臂并聯(lián)反饋二極管。直流側(cè)為電流源的逆變電路稱電流型逆變電路。特點(diǎn)直流側(cè)為電流源或串聯(lián)大電感。直流回路串以大電感，儲(chǔ)存無功功率，高阻抗的電源內(nèi)阻特性。43.2單相方波逆變·引言根據(jù)直流側(cè)電源性質(zhì)的不同，可以分為：直流側(cè)是電壓源，又稱為電壓源型逆變電路電壓型逆變電路直流側(cè)是電流源，又稱為電流源型逆變電路電流型逆變電路53.2單相方波逆變·引言改變逆變器兩端直流電壓極性來改變能量流動(dòng)方向并反饋無功功率，無需無功二極管?？梢钥闯觯?/p>

電壓源型逆變器適合于穩(wěn)頻穩(wěn)壓電源、不可逆電力拖動(dòng)系統(tǒng)、快速性要求不高的應(yīng)用場(chǎng)合。電流源型逆變器適用于頻繁加、減速，正、反轉(zhuǎn)的單電機(jī)可逆拖動(dòng)系統(tǒng)。63.2.1電壓型單相方波逆變電路圖4-2電壓型單相半橋方波逆變電路及其工作波形a)逆變電路1.電壓型單相半橋方波逆變電路電路結(jié)構(gòu)半橋方波逆變電路結(jié)構(gòu)如圖4-2a）所示。由兩個(gè)導(dǎo)電臂構(gòu)成。在直流側(cè)足夠大的電容C1和C2，C1=C2。感性負(fù)載連接在A、O兩點(diǎn)間。a)73.2.1電壓型單相方波逆變電路工作原理電力晶體管VT1和VT2的基極信號(hào)各有半周正偏，半周反偏，且互補(bǔ)。工作波形如圖4-2b)。輸出uo為矩形波，幅值為Ud/2。在t1～t2期間VT1導(dǎo)通，uo=Ud/2。a)b)圖4-2電壓型單相半橋方波逆變電路及其工作波形a)逆變電路b)工作波形83.2.1電壓型單相方波逆變電路在t2～t3期間，t2時(shí)刻VT1關(guān)斷，VT2導(dǎo)通。VD2導(dǎo)通續(xù)流，uo=-Ud/2。a)b)圖4-2電壓型單相半橋方波逆變電路及其工作波形a)逆變電路b)工作波形在t3～t4期間，t3時(shí)刻io降至零，VD2截止io開始反向增大。93.2.1電壓型單相方波逆變電路在t4～t5期間，t4時(shí)刻VT2關(guān)斷，VT1導(dǎo)通。VD1導(dǎo)通續(xù)流，t5時(shí)刻VT1才有電流通過

uo=-Ud/2，t4～t5期間與0～t1期間對(duì)應(yīng)。a)b)圖4-2電壓型單相半橋方波逆變電路及其工作波形a)逆變電路b)工作波形103.2.1電壓型單相方波逆變電路當(dāng)VT1或VT2導(dǎo)通時(shí)，負(fù)載電流與電壓同方向，直流側(cè)向負(fù)載供能；當(dāng)反向，VD1或VD2導(dǎo)通時(shí)，能量向直流側(cè)反饋。半橋逆變電路優(yōu)點(diǎn)是使用的器件少；其缺點(diǎn)是輸出交流電壓的幅值僅為Ud/2，且需要分壓電容器。a)b)圖4-2電壓型單相半橋方波逆變電路及其工作波形a)逆變電路b)工作波形113.2.1電壓型單相方波逆變電路2.電壓型單相全橋方波逆變電路電路結(jié)構(gòu)如圖4-3所示。VT1和VT4構(gòu)成一組，VT2和VT3構(gòu)成一組，交替導(dǎo)通,180o。兩橋臂中點(diǎn)為輸出連接點(diǎn)，接負(fù)載。圖4-3單相全橋方波逆變電路及其工作波形

a）逆變電路a)123.2.1電壓型單相方波逆變電路工作原理在0~t1時(shí)刻，給VT1VT4導(dǎo)通信號(hào)，但未導(dǎo)通■

VD1VD4導(dǎo)通，形成續(xù)流回路圖4-3單相全橋方波逆變電路及其工作波形a）逆變電路b）工作波形a)b)133.2.1電壓型單相方波逆變電路工作原理t1~t2時(shí)刻，VT1和VT4導(dǎo)通時(shí)，uo=Ud，■如果io為負(fù)值，VD1VD4通過電流；■如果io為正值，VT1VT4通過電流；圖4-3單相全橋方波逆變電路及其工作波形a）逆變電路b）工作波形a)b)143.2.1電壓型單相方波逆變電路VT2和VT3導(dǎo)通時(shí)，uo=-Ud，■如果io為正值，VD2VD3通過電流；■如果io為負(fù)值，VT2VT3

通過電流；VD1--VD4起續(xù)流作用，輸出電壓幅值為Ud

。

圖4-3單相全橋方波逆變電路及其工作波形a）逆變電路b）工作波形a)b)討論提綱什么叫無源逆變？根據(jù)電路的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，逆變器的分哪幾類？電壓型逆變電路有哪些特點(diǎn)？電壓型單相半橋方波逆變電路輸出電壓幅值是多少？電壓型單相全橋方波逆變電路輸出電壓幅值是多少？深度問題：15電壓型單相半橋方波逆變電路導(dǎo)通占空比小于180度，輸出基波電壓波形咋樣？總結(jié)有源逆變與無源逆變的區(qū)別逆變器的分類方法電力電子電路中采用的換流方式電壓型逆變電路的特點(diǎn)電壓型單相半橋方波逆變電路-----波形與計(jì)算電壓型單相全橋方波逆變電路----波形與計(jì)算16173.2.1電壓型單相方波逆變電路3．單相全橋逆變移相調(diào)壓方式工作原理阻感負(fù)載時(shí)，還可采用移相調(diào)壓。當(dāng)VT3的基極信號(hào)比VT1落后

角度（0＜

＜180°）VT3、VT4的柵極信號(hào)分別比VT2、VT1的前移180°-

。其移相調(diào)壓方式如圖4-4所示。

圖4-4單相全橋方波逆變電路的移相調(diào)壓方式

預(yù)習(xí)檢查移相調(diào)壓大概含義？前課重點(diǎn)183.2.1電壓型單相方波逆變電路圖4-4單相全橋方波逆變電路的移相調(diào)壓方式

在0～t1

，VT1和VT4導(dǎo)通,uo=Ud。在t1～t2

，VT1導(dǎo)通，VT3通VT4斷，uo=0。193.2.1電壓型單相方波逆變電路在t2～t3

，VT3,VT2導(dǎo)通VT1

VT4截止，負(fù)載電流為正，

uo=-Ud。負(fù)載電流下降過零并反向，VT2VT3導(dǎo)通,

VD2VD3截止，uo=-Ud。圖4-4單相全橋方波逆變電路的移相調(diào)壓方式

203.2.1電壓型單相方波逆變電路圖4-4單相全橋方波逆變電路的移相調(diào)壓方式

在t3時(shí)刻之后，VT2繼續(xù)導(dǎo)通，VT4導(dǎo)通VT3截止uo為零。調(diào)節(jié)

（或π-θ）就可調(diào)節(jié)輸出電壓。(4-5)作業(yè)：4-4課堂小測(cè)211.電壓型逆變電路的直流側(cè)是電壓源或串聯(lián)大電感L，電流基本無脈動(dòng)。（）2.電壓型單相半橋方波逆變電路中的兩個(gè)開關(guān)管需要分別反向并聯(lián)二極管，作為無功功率回饋的通道。（）3.電壓型單相全橋方波逆變電路改變開關(guān)管占空比就能改變輸出交流電壓的有效值。（）4.電壓型單相全橋方波逆變電路帶阻感性負(fù)載時(shí)，電流基波相位落后于電壓基波相位。（）×√×√課堂小測(cè)221.關(guān)于單相電壓型逆變電路的移相調(diào)