电流型逆变电路

更新时间:2023-12-29 18:45

直流电源电流源逆变电路称为电流型逆变电路,特点是直流侧电流基本无脉动。

主要特点

实际上理想直流电流源并不多见,一般是在逆变电路直流侧串联一个大电感,因为大电感中的电流脉动很小,因此可近似看成直流电流源。

电流型逆变电路有以下主要特点:

(1) 直流侧串联有大电感,相当于电流源。直流侧电流基本无脉动,直流回路呈现高阻抗。

(2) 电路中开关器件的作用仅是改变直流甩流的流通路径,因此交流侧输出电流为矩形波,并且与负载阻抗角无关。而交流侧输出电压波形和相位则因负载阻抗情况的不同而不同。

(3) 当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率,直流侧电感起缓冲无功能量的作用。因为反馈无功能量时直流电流并不反向,所以不需要并联反馈二极管

电流型逆变电路中,采用半控型器件的电路仍应用较多,就其换流方式而言,有的采用负载换流,有的采用强迫换流

1、

(1) 电路分析

基本工作方式是120°导电方式-每个臂一周期内导电120°,每个时刻上下桥臂组各有一个臂导通,换流方式为横向换流

(2) 波形分析

输出电流波形和负载性质无关,正负脉冲各120°的矩形波。

输出电流和三相桥整流带大电感负载时的交流电流波形相同,谐波分析表达式也相同。

输出线电压波形和负载性质有关,大体为正弦波

输出交流电流的基波有效值

2、串联二极管式晶闸管逆变电路

主要用于中大功率交流电动机调速系统。

是电流型三相桥式逆变电路。

各桥臂的晶闸管和二极管串联使用。

120°导电工作方式,输出波形和图5-14的波形大体相同。

强迫换流方式,电容C1~C6为换流电容。

*换流过程分析

电容器所充电压的规律:

对于共阳极晶闸管,它与导通晶闸管相连一端极性为正,另一端为负,不与导通晶闸管相连的电容器电压为零。

等效换流电容概念:

* 分析从VT1向VT3换流时,图5-16中的C13就是图5-14中的C3与C5串联后再与C1并联的等效电容。

分析从VT1向VT3换流的过程:

假设换流前VT1和VT2通,C13电压UC0左正右负。如图5-16a。

换流阶段分为恒流放电和二极管换流两个阶段。

t1时刻触发VT3导通,VT1被施以反压而关断。

Id从VT1换到VT3,C13通过VD1、U相负载、W相负载、VD2、VT2、直流电源和VT3放电,放电电流恒为Id,故称恒流放电阶段。如图5-16b。

uC13下降到零之前,VT1承受反压,反压时间大于tq就能保证关断

t2时刻uC13降到零,之后C13反向充电。忽略负载电阻压降,则二极管VD3导通,电流为iV,VD1电流为iU=Id-iV,VD1和VD3同时通,进入二极管换流阶段。

随着C13电压增高,充电电流渐小,iV渐大,t3时刻iU减到零,iV=Id,VD1承受反压而关断,二极管换流阶段结束。

t3以后,VT2、VT3稳定导通阶段。

波形分析

电感负载时,uC13、iU、iV及uC1、uC3、uC5波形。

uC1的波形和uC13完全相同,从UC0降为-UC0 。

C3和C5是串联后再和C1并联的,电压变化的幅度是C1的一半。

uC3从零变到-UC0,uC5从UC0变到零。

这些电压恰好符合相隔120°后从VT3到VT5换流时的要求

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