電流型逆變電路

電力電子技術(shù)電流型逆變電路主講人：王繪宇國(guó)家級(jí)供用電技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)一電流型逆變電路概述定義：直流電源為電流源的逆變電路稱為電流型逆變電路。電流型逆變電路中，采用半控型器件的電路仍應(yīng)用較多。換流方式有負(fù)載換流、強(qiáng)迫換流。圖電流型單相橋式逆變電路一電流型逆變電路概述電流型逆變電路主要特點(diǎn)(1)

直流側(cè)串大電感，電流基本無脈動(dòng)，相當(dāng)于電流源。(2)

交流輸出電流為矩形波，與負(fù)載阻抗角無關(guān)。輸出電壓波形和相位因負(fù)載不同而不同。(3)直流側(cè)電感起緩沖無功能量的作用，不必給開關(guān)器件反并聯(lián)二極管。圖電流型單相橋式逆變電路二單相電流型逆變電路工作過程當(dāng)T1、T4導(dǎo)通，T2、T3關(guān)斷時(shí)，I0=Id；反之，I0=-Id。當(dāng)以頻率f交替切換開關(guān)管T1、T4和T2、T3時(shí)，則在負(fù)載上獲得如所示的電流波形。電路工作過程輸出電流波形為矩形波，與電路負(fù)載性質(zhì)無關(guān)，而輸出電壓波形由負(fù)載性質(zhì)決定。主電路開關(guān)管采用自關(guān)斷器件時(shí)，如果其反向不能承受高電壓，則需在各開關(guān)器件支路串入二極管。圖電流型單相橋式逆變電路及電流波形

防反相高壓恒流大電感二單相電流型逆變電路工作過程電流波形參數(shù)計(jì)算圖電流型單相橋式逆變電路及電流波形

防反相高壓恒流大電感其中基波幅值I01m和基波有效值I01分別為

(4.4.2)

(4.4.3)

將圖示的電流波形i0展開成傅氏級(jí)數(shù),有三電流型逆變電路的自勵(lì)與他勵(lì)在電流逆變電路分析過程中，為簡(jiǎn)化分析，認(rèn)為負(fù)載參數(shù)不變，逆變電路的工作頻率也是固定的。實(shí)際上在中頻加熱和鋼料熔化過程中，感應(yīng)線圈的參數(shù)是隨時(shí)間而變化的，固定的工作頻率無法保證晶閘管的反壓時(shí)間tβ大于關(guān)斷時(shí)間tq,可能導(dǎo)致逆變失敗。問題：圖電流型單相橋式逆變電路及電流波形

防反相高壓恒流大電感為了保證電路正常工作，必須使工作頻率能適應(yīng)負(fù)載的變化而自動(dòng)調(diào)整。這種控制方式稱為自勵(lì)方式，即逆變電路的觸發(fā)信號(hào)取自負(fù)載端，其工作頻率受負(fù)載諧振頻率的控制而比后者高一個(gè)適當(dāng)?shù)闹?。與自勵(lì)式相對(duì)應(yīng)，固定工作頻率的控制方式稱為他勵(lì)方式。自勵(lì)方式存在著起動(dòng)的問題，因?yàn)樵谙到y(tǒng)未投入運(yùn)行時(shí)，負(fù)載端沒有輸出，無法取出信號(hào)。解決這一問題的方法之一是先用他勵(lì)方式，系統(tǒng)開始工作后再轉(zhuǎn)人自勵(lì)方式。另一種方法是附加預(yù)充電起動(dòng)電路，即預(yù)先給電容器充電，起動(dòng)時(shí)將電容能董釋放到負(fù)載上，形成衰減振蕩，檢測(cè)出振蕩信號(hào)實(shí)現(xiàn)自勵(lì)。三電流型逆變電路的自勵(lì)與他勵(lì)自勵(lì)與他勵(lì)圖電流型單相橋式逆變電路及電流波形

防反相高壓恒流大電感與自勵(lì)式相對(duì)應(yīng)，固定工作頻率的控制方式稱為他勵(lì)方式。為了保證電路正常工作，必須使工作頻率能適應(yīng)負(fù)載的變化而自動(dòng)調(diào)整。這種控制方式稱為自勵(lì)方式，即逆變電路的觸發(fā)信號(hào)取自負(fù)載端，其工作頻率受負(fù)載諧振頻率的控制而比后者高一個(gè)適當(dāng)?shù)闹?。自?lì)方式存在著起動(dòng)的問題，因?yàn)樵谙到y(tǒng)未投入運(yùn)行時(shí)，負(fù)載端沒有輸出，無法取出信號(hào)解決方法之一：是先用他勵(lì)方式，系統(tǒng)開始工作后再轉(zhuǎn)人自勵(lì)方式。。解決方法之二：是附加預(yù)充電起動(dòng)電路，即預(yù)先給電容器充電，起動(dòng)時(shí)將電容能董釋放到負(fù)載上，形成衰減振蕩，檢測(cè)出振蕩信號(hào)實(shí)現(xiàn)自勵(lì)四三相電流型逆變電路工作過程基本工作方式是120°導(dǎo)電方式－每個(gè)臂一周期內(nèi)導(dǎo)電120°，每個(gè)時(shí)刻上下橋臂組各有一個(gè)臂導(dǎo)通，換流方式為橫向換流。圖

電流型三相橋式逆變電路原理圖及輸出電流波形

電路分析四三相電流型逆變電路工作過程導(dǎo)通順序?yàn)?→T2→T3→T4→T5→T6，依次間隔60°，每個(gè)橋臂導(dǎo)通120°。這樣，每個(gè)時(shí)刻上橋臂組和下橋臂組中都各有一個(gè)臂導(dǎo)通。輸出電流波形與負(fù)載性質(zhì)無關(guān)。輸出電壓波形由負(fù)載的性質(zhì)決定。圖

電流型三相橋式逆變電路原理圖及輸出電流波形

電路分析四三相電流型逆變電路工作過程圖

電流型三相橋式逆變電路原理圖及輸出電流