離網(wǎng)逆變器工作原理、種類及特點_第1頁
離網(wǎng)逆變器工作原理、種類及特點_第2頁
離網(wǎng)逆變器工作原理、種類及特點_第3頁
離網(wǎng)逆變器工作原理、種類及特點_第4頁
離網(wǎng)逆變器工作原理、種類及特點_第5頁
全文預(yù)覽已結(jié)束

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

離網(wǎng)逆變器工作原理、種類及特點逆變器分類逆變器的工作原理是通過功率半導(dǎo)體開關(guān)器件的開通和關(guān)斷作用,把直流電能變換成交流電能。單相逆變器的基本電路有推挽式、半橋式和全橋式三種,雖然電路結(jié)構(gòu)不同,但工作原理類似。電路中都使用具有開關(guān)特性的半導(dǎo)體功率器件,由控制電路周期性地對功率器件發(fā)出開關(guān)脈沖控制信號,控制各個功率器件輪流導(dǎo)通和關(guān)斷,再經(jīng)過變壓器藕合升壓或降壓后,整形濾波輸出符合要求的交流電。表4-6逆變器分類分類方式名稱輸出電壓波形方波逆變器、正弦波逆變器、階梯波(準(zhǔn)正弦波)逆變器輸出電能去向有源逆變器、無源逆變器輸出交流電的相數(shù)單項逆變器、三相逆變器、多相逆變器輸出交流電的頻率工頻逆變器、中頻逆變器、高頻逆變器主回路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)推挽逆變器、半橋逆變器、全橋逆變器線路原理自激振蕩型逆變器、脈寬調(diào)制型逆變器、諧振型逆變器輸入直流電源性質(zhì)電壓源型逆變器、電流源型逆變器2.單相推挽逆變器電路原理單相推挽逆變器電路工作原理如圖4-16所示,該電路由2只共負(fù)極功率開關(guān)和1個帶有中心抽頭的升壓變壓器組成。若輸出端接阻性負(fù)載時,當(dāng)11WtWt2時,VT1功率管加上柵極驅(qū)動信號U1,VT1導(dǎo)通,VT2截止,變壓器輸出端端輸出正電壓;當(dāng)13W1W14時,VT2功率管加上柵極驅(qū)動信號U2時,VT2導(dǎo)通,VT1截止,變壓器輸出端端輸出負(fù)電壓。因此變壓輸出電壓Uo為方波,如圖4-17所示;若輸出端接感性負(fù)載,則變壓器內(nèi)的電流波形連續(xù),輸出電壓、電流波形如圖4-18所示,讀者可自行分析此波形的形成原理。圖4-16單相推挽逆變器電路圖4-17圖4-16單相推挽逆變器電路圖4-17推挽逆變電路輸入輸出電壓單相半橋式逆變電路原理單相半橋式逆變電路結(jié)構(gòu)圖所4-19所,示該電路由兩只功率開關(guān)管、兩只儲能電容器等組成。當(dāng)功率開關(guān)管VT1導(dǎo)通時,電容C1上的能量釋放到負(fù)載RL上;當(dāng)VT2導(dǎo)通時,電容C2的能量通過變壓器釋放到負(fù)載RL上;VT1、VT2輪流導(dǎo)通時,在負(fù)載兩端獲得了交流電源。全橋式逆變電路全橋式逆變電路結(jié)構(gòu)如圖4-20所示。該電路由兩個半橋電路組成,開關(guān)功率管VT1和VT2互補,VT3和VT4互補,當(dāng)VT1與VT3同時導(dǎo)通時,負(fù)載電壓U0=Ud;當(dāng)VT2與VT4同時導(dǎo)通時,負(fù)載兩端U0=Ud;VT1、VT3和VT2、VT4輪流導(dǎo)通,負(fù)載兩端得到交流電能,若負(fù)載具有一定電感,即負(fù)載電流落后于電壓角度,在VT1、VT3功率管加上驅(qū)動信號,由于電流的滯后,此時VT1、VT3仍處于導(dǎo)通續(xù)流階段,當(dāng)經(jīng)過?電角度時,電流仍過零,電源向負(fù)載輸送有功功率,同樣當(dāng)VT2、VT4加上柵極驅(qū)動信號時VT2、VT4仍處于續(xù)流狀態(tài),此時能量從負(fù)載饋送回直流側(cè),現(xiàn)經(jīng)過?角度后,VT2、VT4才真正流過電流。綜上所述,VT1、VT3和VT2、VT4分別工作半個周期,其輸出電壓波形為1800的方波表,如圖4-21所示。r十中.洱圖4-20全橋逆變電路r十中.洱圖4-20全橋逆變電路K:.-4.逆變結(jié)構(gòu)上述幾種電路都是逆變器的最基本電路,在實際應(yīng)用中,除了小功率光伏逆變器主電路采用這種單級的(DC-AC)轉(zhuǎn)換電路外,中、大功率逆變器主電路都采用兩級(DC-DC-AC)或三級(DC-AC-DC-AC)的電路結(jié)構(gòu)形式。一般來說,中、小功率光伏系統(tǒng)的太陽能電池組件或方陣輸出的直流電壓都不太高,而且功率開關(guān)管的額定耐壓值也都比較低,因此逆變電壓也比較低,要得到220V或者380V的交流電,無論是推挽式還是全橋式的逆變電路,其輸出都必須加工頻升壓變壓器,由于工頻變壓器體積大、效率低、分量重,因此只能在小功率場合應(yīng)用。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,新型光伏逆變器電路都采用高頻開關(guān)技術(shù)和軟開關(guān)技術(shù)實現(xiàn)高功率密度的多級逆變。這種逆變電路的前級升伍電路采用推挽逆變電路結(jié)構(gòu),但工作頻率都在20kHz以上,升壓變壓器采用高頻磁性材料做鐵芯,因而體積小、重量輕。低電壓直流電經(jīng)過高頻逆變后變成了高頻高壓交流電,又經(jīng)過高頻整流濾波電路后得到高壓直流電(一般均在300V以上),再通過工頻逆變電路實現(xiàn)逆變得到220V或者380V的交流電,整個系統(tǒng)的逆變效率可達(dá)到90%以上,目前大多數(shù)正弦波光伏逆變器都是采用這種三級的電路結(jié)構(gòu),如圖6-12所示。其具體工作過程是:首先將太陽能電池方陣輸出的直流電(如24V、48V、110V、220V等)通過高頻逆變電路逆變?yōu)椴ㄐ螢榉讲ǖ慕涣麟姡孀冾l率一般在幾千赫茲到幾十千赫茲,再通過高頻升壓變壓器整流濾波后變?yōu)楦邏褐绷麟姡缓蠼?jīng)過第三級DC-AC逆變?yōu)樗枰?20V或380V工頻交流電。DC AC DC AC圖4-22逆變器的三級電路結(jié)構(gòu)原理示意圖圖4-23是逆變器將直流電轉(zhuǎn)換成交流電的轉(zhuǎn)換過程示意圖,以幫助大家加深對逆變器工作原理的理解。半導(dǎo)體功率開關(guān)器件在控制電路的作用下以l/l00s的速度開關(guān),將直流

切斷,并將其中一半的波形反向而得到矩形的交流波形,然后通過電路使矩形的交流波形平逆變器按照輸出電壓波形的不同,可分為方波逆變器、階梯波逆變器和正弦波逆變器,其輸出波形如圖4-24所示。在太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中,方波和階梯波逆變器一般都用在小功率場合。下面就分別對這3種不同輸出波形逆變器的優(yōu)缺點進(jìn)行介紹。方波逆變器。方波逆變器輸出的波形是方波,也叫矩形波。盡管方波逆變器所使用的電路不盡相同,但共同的優(yōu)點是線路簡單(使用的功率開關(guān)管數(shù)量最少)、價格便宜、維修方便.其設(shè)計功率一般在數(shù)百瓦到幾千瓦之間。缺點是調(diào)壓范圍窄、噪聲較大,方波電壓中含有大量高次諧波,帶感性負(fù)載如電動機等用電器中將產(chǎn)生附加損耗,因此效率低,電磁干擾大。方波逆變器不能應(yīng)用于并網(wǎng)發(fā)電的場合。階梯波逆變器。階梯波逆變器也叫修正波逆變器,階梯波比方波波形有明顯改善,波形類似于正弦波,波形中的高次諧波含量少,故可以帶包括感性負(fù)載在內(nèi)的各種負(fù)載。用無變壓器輸出時,整機效率高。缺點是線路較為復(fù)雜。為把方波修正成階梯波,需要多個不同的復(fù)雜電路,產(chǎn)生多種波形疊加修正而成,這些電路使用的功率開關(guān)管也較多,電磁二擾圖4-24逆變器輸出波形示意圖(3)正弦波逆變器。正弦波逆變器輸出的波形與交流市電的波形相同。這種逆變器的優(yōu),是輸出波形好、失真度低,干擾小、噪聲低,保護功能齊全,整機性能好,技術(shù)含量高。自點是線路復(fù)雜、維修困難、價格較貴。6.逆變器命名方式正弦波系列逆變器型號命名由五部分組成:正弦波系列逆變器代號、輸入直流額定電壓、輸出容量額定值、區(qū)分代號、安裝使用方式。第一部分用字母SN表示正弦波系列逆變器;第二部分用數(shù)字表示輸入直流額定電壓(單位:V);第三部分用數(shù)字表示輸出容量額定值(單位:VA);四部分用數(shù)字或字母表示區(qū)分代號,見下表4-6所示。表4-6區(qū)分代號、安裝使用方式字母含義

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論