電力電子第四章逆變電路

第四章逆變電路電自1201王浦任201207010127有源逆變電路的交流側接電網（電源）。無源逆變電路的交流側直接和負載聯接。1．無源逆變電路和有源逆變電路有何不同？器件換流：利用全控器件的自關斷能力進行換流。全控型器件采用此換流方式。電網換流：由電網提供換流電壓，只要把負的電網電壓加在欲換流的器件上即可。負載換流：由負載提供換流電壓，當負載為電容性負載即負載電流超前于負載電壓時，可實現負載換流。強迫換流：設置附加換流電路，給欲關斷的晶閘管強迫施加反向電壓換流稱為強迫換流。通常是利用附加電容上的能量實現，也稱電容換流。2．換流方式各有那幾種？各有什么特點？

按照逆變電路直流測電源性質分類：直流側是電壓源的逆變電路稱為電壓型逆變電路直流側是電流源的逆變電路稱為電流型逆變電路3．什么是電壓型逆變電路？什么是電流型逆變電路？二者各有什么特點。電壓型逆變電路的主要特點是：①直流側為電壓源，或并聯有大電容（相當于電壓源）。直流側電壓基本無脈動，直流回路呈現低阻抗。②由于直流電壓源的鉗位作用，交流側輸出電壓波形為矩形波，并且與負載阻抗角無關。而交流側輸出電流波形和相位因負載阻抗情況的不同而不同。③當交流側為阻感負載時需要提供無功功率，直流側電容起緩沖無功能量的作用。為了給交流側向直流側反饋的無功能量提供通道，逆變橋各臂都并聯了反饋二極管。電流型逆變電路的主要特點是：①直流側串聯有大電感，相當于電流源。直流側電流基本無脈動，直流回路呈現高阻抗。②電路中開關器件的作用僅是改變直流電流的流通路徑，因此交流側輸出電流為矩形波，并且與負載阻抗角無關。而交流側輸出電壓波形和相位則因負載阻抗情況的不同而不同。③當交流側為阻感負載時需要提供無功功率，直流側電感起緩沖無功能量的作用。因為反饋無功能量時直流電流并不反向，因此不必像電壓型逆變電路那樣要給開關器件反并聯二極管。4．電壓型逆變電路中反饋二極管的作用是什么？為什么電流型逆變電路中沒有反饋二極管？

在電壓型逆變電路中，當交流側為阻感負載時需要提供無功功率，直流側電容起緩沖無功能量的作用。為了給交流側向直流側反饋的無功能量提供通道，逆變橋各臂都并聯了反饋二極管。當輸出交流電壓和電流的極性相同時，電流經電路中的可控開關器件流通，而當輸出電壓電流極性相反時，由反饋二極管提供電流通道。在電流型逆變電路中，直流電流極性是一定的，無功能量由直流側電感來緩沖。當需要從交流側向直流側反饋無功能量時，電流并不反向，依然經電路中的可控開關器件流通，因此不需要并聯反饋二極管。5.三相橋式電壓型逆變電路，180°導電方式，Ud=100V。試求輸出相電壓的基波幅值UUN1m和有效值UUN1、輸出線電壓的基波幅值UUV1m和有效值UUV1、輸出線電壓中5次諧波的有效值UUV5。=15.59(V)解：輸出相電壓的基波幅值為：UUN1m==0.637Ud=63.7(V)輸出相電壓基波有效值為：UUN1==0.45Ud=45(V)輸出線電壓的基波幅值為：UUV1m==1.1Ud=110(V)輸出線電壓基波的有效值為：UUV1==0.78Ud=78(V)輸出線電壓中五次諧波uUV5的表達式為：uUV5=其有效值為：UUV5==15.59(V)8．逆變電路多重化的目的是什么？如何實現？串聯多重和并聯多重逆變電路各用于什么場合？

逆變電路多重化的目的之一是使總體上裝置的功率等級提高，二是可以改善輸出電壓的波形。因為無論是電壓型逆變電路輸出的矩形電壓波，還是電流型逆變電路輸出的矩形電流波，都含有較多諧波，對負載有不利影響，采用多重逆變電路，可以把幾個矩形波組合起來獲得接近正弦波的波形。

逆變電路多重化就是把若干個逆變電路的輸出按一定的相位差組合起來，使它們所含的某些主要諧波分量相互抵消，就可以得到較為接近正弦波的波形。組合方式有串聯多重和并聯多重兩種方式。串聯多重是把幾個逆變電路的輸出串聯起來，并聯多重是把幾個逆變電路的輸出并聯起來。串聯多重逆變電路多用于電壓型逆變電路的多重化。并聯多重逆變電路多用于電流型逆變電路得多重化。9.多電平逆變電路主要有哪幾種形式？各有什么特點？飛跨電容型逆變電路中點鉗位型逆變電路單元串聯多電平逆變電路飛跨電容型逆變電路要構成更多電平的電路，需要的電容數目會急劇增加，因為要使用較多電容，而且要控制電容上的電壓，因此使用較少。中點鉗位型逆變電路每個橋臂由兩個全控型器件構成，兩個器件都反并聯了二極管。一個橋臂的兩個器件的中點通過鉗位二極管和直流側電容中點O’連接。每個主開關器件關斷時所承受的電壓僅為直流側電壓的一半。因此中點鉗位型三電平逆變電路比兩電平逆變電路更適合于高壓大容量應用場合的原因。隨著電平數的增加，所需的鉗位二極管的數目也急劇增加。單元串聯多電平逆變電路每一相是由多個單相電壓型全橋逆變電路串聯起來的串聯多重單相