電流型三相橋式逆變電路

1、電流型三相橋式逆變電路直流電源為電流源的逆變電路電流型逆變電路。一般在直流側串聯(lián)大電感，電流脈動很小，可近似看成直流電流源。實例之一：電流型三相橋式逆變電路。交流側電容用于吸收換流時負載電感中存貯的能量。 電流型三相橋式逆變電路電流型逆變電路主要特點：(1) 直流側串大電感，相當于電流源。(2) 交流輸出電流為矩形波，輸出電壓波形和相位因負載不同而不同。(3) 直流側電感起緩沖無功能量的作用，不必給開關器件反并聯(lián)二極管。電流型逆變電路中，采用半控型器件的電路仍應用較多。換流方式有負載換流、強迫換流。（1） 單相電流型逆變電路單相橋式電流型（并聯(lián)諧振式）逆變電路4橋臂，每橋臂晶閘管各串一個電抗器

2、lt限制晶閘管開通時的di/dt。1、4和2、3以10002500hz的中頻輪流導通，可得到中頻交流電。采用負載換相方式，要求負載電流超前于電壓。負載一般是電磁感應線圈，加熱線圈內的鋼料，rl串聯(lián)為其等效電路。因功率因數(shù)很低，故并聯(lián)c。c和l、r構成并聯(lián)諧振電路，故此電路稱為并聯(lián)諧振式逆變電路。輸出電流波形接近矩形波，含基波和各奇次諧波，且諧波幅值遠小于基波。因基波頻率接近負載電路諧振頻率，故負載對基波呈高阻抗，對諧波呈低阻抗，諧波在負載上產生的壓降很小，因此負載電壓波形接近正弦波。工作波形分析：一周期內，兩個穩(wěn)定導通階段和兩個換流階段。t1-t2：vt1和vt4穩(wěn)定導通階段，i=id，t2時

3、刻前在c上建立了左正右負的電壓。t2-t4：t2時觸發(fā)vt2和vt3開通，進入換流階段。lt使vt1、vt4不能立刻關斷，電流有一個減小過程。vt2、vt3電流有一個增大過程。4個晶閘管全部導通，負載電壓經兩個并聯(lián)的放電回路同時放電。t2時刻后，lt1、vt1、vt3、lt3到c；另一個經lt2、vt2、vt4、lt4到c。t=t4時，vt1、vt4電流減至零而關斷，換流階段結束。t4t2= tg 稱為換流時間。io在t3時刻，即ivt1=ivt2時刻過零，t3時刻大體位于t2和t4的中點。保證晶閘管的可靠關斷：晶閘管需一段時間才能恢復正向阻斷能力，換流結束后還要使vt1、vt4承受一段反壓時

4、間t，t= t5- t4應大于晶閘管的關斷時間tq。為保證可靠換流應在uo過零前td= t5- t2時刻觸發(fā)vt2、vt3。td為觸發(fā)引前時間 io超前于uo的時間 為 表示為電角度 為電路工作角頻率；、分別是t、t對應的電角度） 并聯(lián)諧振式逆變電路工作波形數(shù)量分析：忽略換流過程，io可近似成矩形波，展開成傅里葉級數(shù) 基波電流有效值 負載電壓有效值uo和直流電壓ud的關系（忽略ld的損耗，忽略晶閘管壓降） 實際工作過程中，感應線圈參數(shù)隨時間變化，必須使工作頻率適應負載的變化而自動調整，這種控制方式稱為自勵方式。固定工作頻率的控制方式稱為他勵方式。自勵方式存在起動問題，解決方法：一是先用他勵方式

5、，系統(tǒng)開始工作后再轉入自勵方式。另一種方法是附加預充電起動電路。（2） 三相電流型逆變電路電流型三相橋式逆變電路（采用全控型器件）?；竟ぷ鞣绞绞?20導電方式每個臂一周期內導電120。每時刻上下橋臂組各有一個臂導通，橫向換流。波形分析：輸出電流波形和負載性質無關，正負脈沖各120的矩形波。輸出電流和三相橋整流帶大電感負載時的交流電流波形相同，諧波分析表達式也相同。輸出線電壓波形和負載性質有關，大體為正弦波。輸出交流電流的基波有效值 串聯(lián)二極管式晶閘管逆變電路如圖5-15所示。這種電路因各橋臂的晶閘管和二極管串聯(lián)使用而得名，主要用于中大功率交流電動機調速系統(tǒng)。電流型三相橋式逆變電路：電路仍為前

6、述的120導電工作方式，輸出波形和圖5-14的波形大體相同。各橋臂的晶閘管和二極管串聯(lián)使用，各橋臂之間換流采用強迫換流方式，連接于各臂之間的電容c1c6即為換流電容。換流過程分析電容器充電規(guī)律：電流型三相橋式逆變電路的輸出波形 串聯(lián)二極管式晶閘管逆變電路對共陽極晶閘管，與導通晶閘管相連一端極性為正，另一端為負。不與導通晶閘管相連的電容器電壓為零。共陰極晶閘管與共陽極晶閘管情況類似，只是電容器電壓極性相反。等效換流電容：例如分析從vt1向vt3換流時，c13就是c3與c5串聯(lián)后再與c1并聯(lián)的等效電容。設clc6的電容量均為c，則cl33c2。從vt1向vt3換流的過程：換流前vt1和vt2通，c

7、13電壓uc0左正右負。換流過程可分為恒流放電和二極管換流兩個階段。換流過程各階段的電流路徑a、恒流放電階段t1時刻觸發(fā)vt3導通，vt1被施以反壓而關斷。id從vt1換到vt3，c13通過vd1、u相負載、w相負載、vd2、vt2、直流電源和vt3放電，放電電流恒為id，故稱恒流放電階段。uc13下降到零之前，vt1承受反壓，反壓時間大于tq就能保證關斷。b、二極管換流階段t2時刻uc13降到零，之后c13反向充電。忽略負載電阻壓降，則二極管vd3導通，電流為iv，vd1電流為iu=id-iv，vd1和vd3同時通，進入二極管換流階段。隨著c13電壓增高，充電電流漸小，iv漸大，t3時刻iu減到零，iv=id，vd1承受反壓而關斷，二極管換流階段結束。t3以后，vt2、vt3穩(wěn)定導通階段波形分析：電感負載時，uc13、iu、iv及uc1、uc3、波形如圖5-17所示。圖中給出了各換流電容電壓uc1、uc3和uc5的波形。uc1的波形和uc13完全相同，在換流過程中，從uc0降為uc0，c3和c5是串聯(lián)后再和c1并聯(lián)的，電壓變化的幅度是c1的一半。換流過程中，uc3從零變到-uc0，uc5從uc0變到零，這些電壓恰好符合相隔120后從vt3到vt5換流時的要求。 串聯(lián)二極管晶閘管逆變電路換流過程波形無換向