逆變電路的換流方式與工作原理分析

逆變電路是與整流電路相對(duì)應(yīng)，把直流電變成交流電稱為逆變。當(dāng)交流側(cè)接在電網(wǎng)上，即交流側(cè)接有電源時(shí)，稱為有源逆變；當(dāng)交流側(cè)直接和負(fù)載鏈接時(shí)，稱為無源逆變。

逆變電路的應(yīng)用非常廣泛。在已有的各種電源中，蓄電池、干電池、太陽能電池等都是直流電源，當(dāng)需要這些電源向交流負(fù)載供電時(shí)，就需要逆變電路。另外，交流電機(jī)調(diào)速用變頻器、不間斷電源、感應(yīng)加熱電源等電力電子裝置使用非常廣泛，其電路的核心部分都是逆變電路。它的基本作用是在控制電路的控制下將中間直流電路輸出的直流電源轉(zhuǎn)換為頻率和電壓都任意可調(diào)的交流電源。

橋式逆變電路的開關(guān)狀態(tài)由加于其控制極的電壓信號(hào)決定，橋式電路的PN端加入直流電壓Ud，A、B端接向負(fù)載。當(dāng)T1、T4打開而T2、T3關(guān)合時(shí)，u0=Ud;相反，當(dāng)T1、T4關(guān)合而T2、T3打開時(shí)，u0=-Ud。于是當(dāng)橋中各臂以頻率 f（由控制極電壓信號(hào)重復(fù)頻率決定）輪番通斷時(shí)，輸出電壓u0將成為交變方波，其幅值為Ud。重復(fù)頻率為f，如圖2所示，其基波可表示為把幅值為Ud的矩形波uo展開成傅立葉級(jí)數(shù)得：uo=4Ud/π （sinwt+1/3 sin3wt+1/5 sin5wt+.。。）由式可見，控制信號(hào)頻率f可以決定輸出端頻率，改變直流電源電壓Ud可以改變基波幅值，從而實(shí)現(xiàn)逆變的目的。

換流方式：

1）器件換流：利用全控器件的自關(guān)斷能力進(jìn)行換流。全控型器件采用此換流方式。

（2）電網(wǎng)換流：由電網(wǎng)提供換流電壓，只要把負(fù)的電網(wǎng)電壓加在欲換流的器件上即可。

（3）負(fù)載換流：由負(fù)載提供換流電壓，當(dāng)負(fù)載為電容性負(fù)載即負(fù)載電流超前于負(fù)載電壓時(shí)，可實(shí)現(xiàn)負(fù)載換流。

（4）強(qiáng)迫換流：設(shè)置附加換流電路，給欲關(guān)斷的晶閘管強(qiáng)迫施加反向電壓換流稱為強(qiáng)迫換流。通常是利用附加電容上的能量實(shí)現(xiàn)，也稱電容換流。

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