电力电子技术课堂笔记辅助资料—第4章 逆变电路

电力电子技术课堂笔记辅助资料

第4章 逆变电路

4.2.1 单相电压型逆变电路 1、半桥逆变电路

2、全桥逆变电路

移相控制方式

4.3.1 单相电流型逆变电路

第①时段 第②时段

第③时段

第⑤时段

第⑦时段

第④时段 第⑥时段 第⑧时段 4.4.1 多重逆变电路

2、三相电压型二重逆变电路

T1原边 1: 3 T1副边 UC1UW1 Ua1UA1

Uc1 UU1Ub1

UV1UB1

T2原边 1:1 T2副边

UW2 UC21 UB22UA22 Ua2Uc2UU2

UB21

UA21 Ub2

UC22 UV2 UUN

UUNUU1UU2UU1UA21UB22UU2

UU1 UB22 U A 21 分段绘制，即可形成 uUN 波形

UU(U)A

O U O A21

1 U t 3 Udd-

O U O U O B22UU

1U3d2U3d t tt d

(1+1U)3d (1+1U3d U ) 23

t 4.4.2 多电平逆变电路

1、单相半桥式二极管中点钳位三电平逆变器——电阻负载

u0

Ud/2

 ③ ② ① Ud/2 V1V2

V1

V2

VD

VD

① 阶段： D1V1UCd1d

2

VD

V2D2UUd i0d+2R

V1D1

Cd2VD u0=1UdR2 Ud V2D22

② 阶段： D1V1UdCd1

2

VD

V2D2Ud

i00+

V1D1

Cd2VD u00R Ud V2D22

2④ t+ + + + ③ 阶段：

Ud

④ 阶段：

Ud

Ud2+ Cd1V1VDV2D1+Cd2D2i0Ud2RV1+ VDV2D1Ud2RD2u01Ud2Ud2+ Cd1V1VDV2D1+Cd2D2i00V1+ VDV2D1Ud2RD2u002、单相半桥式二极管中点钳位三电平逆变器——阻感负载

u0

i0u01

Ud/2



Ud/2

④ ⑤ ⑥ ① ② ③

V1

D1

V2

D2

V1

D1

V2

D2

VD

VD

① 阶段：

D1V 1UdCd1 2VD

V2D2Udi0

+

V1D1Cd2

VDu0 RUd

V2D22

L

t2⑤ ⑥ + + ② 阶段： VD

③ 阶段：

④ 阶段：

UdC12+ d11VDUdV+2D2i0CVDd211+ VDuUR0d2V2D2LUdCV1D12+ d1VDUdV+2D2i0CVd21D1+ VDuUR0d2V2D2LUDdV112+ Cd1VDUdV+2D2i0CVDd211+ VDURu0d2V2D2L⑤ 阶段： VD

⑥ 阶段：

Ud12+ Cd11VDUdV+2D2i0CVd21D1+ VDuUR0d2V2D2LUDdV12+ Cd11VDUdV2D2+i0VD1+ Cd21VDuUR0d2V2D2L3、单相全桥式二极管中点钳位三电平逆变器——阻感负载

uA0

Ud/2

 Ud/2uB0

uAB

Ud

Ud

Cd1 Va1Da1

Ud

2

Va2Da2 Ud+VDa

A O

Va1Da1

Cd2VDa UdVa2Da2 2

基本逆变单元的状态组合 (调节a角) ：

序号 ① ② ③ ④ ⑤ UdUdUduA0222 0 0

UUdUduB0d222 0 0

UUduC0dUd22 0 0

2ttt+ Vb1Db1Vb2Db2i0u0BVb1R1DbL+ 2Vb2Db⑥ 0

Ud2⑦

Ud2⑧

Ud2⑨

Ud2Ud2 Ud2 Ud2Ud 0

Ud2 0

i0 >0时： ① 状态

Ud

2 Ud+

② 状态

Ud

2

Ud +

+ Cd1Va1Da1Vb1Db1Va2Da2Vb2Db2i0u0VDaOVa1ABVDaDa1Vb1R1DbL+ Cd2Ud2Va2Da22Vb2Db+ Cd1Va1Da1Vb1Db1Va2Da2Vb2Db2i0u0VDaOVa1ABVDaDa1Vb1R1DbL+ Cd2Ud2Va2Da22Vb2Db ③ 状态

Ud

2

Ud

+

④ 状态

Ud

2 Ud+

+ Cd1Va1Da1Vb1Db1Va2Da2Vb2Db2i0u0VDaOVa1ABVDaDa1Vb1R1DbL+ Cd2Ud2Va2Da22Vb2Db+ Cd1Va1Da1Vb1Db1Va2Da2Vb2Db2i0u0VDaOVa1ABVDaDa1Vb1R1DbL+ Cd2Ud2Va2Da22Vb2Db ⑤ 状态

Ud

2 Ud+

⑥ 状态

Ud

2

Ud +

+ Cd1Va1Da1Vb1Db1Va2Da2Vb2Db2i0u0VDaOVa1ABVDaDa1Vb1R1DbL+ Cd2Ud2Va2Da22Vb2Db+ Cd1Va1Da1Vb1Db1Va2Da2Vb2Db2i0u0VDaOVa1ABVDaDa1Vb1R1DbL+ Cd2Ud2Va2Da22Vb2Db ⑦ 状态

Ud

2 Ud+

⑧ 状态

Ud

2 Ud+

+ Cd1Va1Da1Vb1Db1Va2Da2Vb2Db2i0u0VDaOVa1ABVDaDa1Vb1R1DbL+ Cd2Ud2Va2Da22Vb2Db+ Cd1Va1Da1Vb1Db1Va2Da2Vb2Db2i0u0VDaOVa1ABVDaDa1Vb1R1DbL+ Cd2Ud2Va2Da22Vb2Db ⑨ 状态

Cd1Va1Vb1Da1

Ud

2 Va2Vb2Da2Ud+ VDa

AO

B

 Va1Vb1Da1 Cd2VDa

Ud 2Va2VbDa22

i0 <0时：

也有9中电路导通状态，可同理绘制；

4、三相全桥式二极管中点钳位三电平逆变器——阻感负载

当前状态

uU0 uV0 uW0

V11V31

D31D11

Ud+V32V12 2Cd1D1D32DD12D3 5+

OU UdV

W

D4D6D2+Ud V61V412

D61D41Cd2

V62V42

D62D42+ Db1Db2i0u0R1DbL+ 2DbtttV51D51V52D52OV21D21V22D22

设三相负载对称：uU0+uV0+uW0=0 负载相电压：

uU0uU0u00uV0uV0u00uW0uW0u00三式相加，可得： u001uU0uV0uW03tuU0uV0tuW0u00uU0uV0uUVttttt