《T型三電平逆變器的結(jié)構(gòu)及工作流程》2500字

T型三電平逆變器的結(jié)構(gòu)及工作流程綜述1.1T型并網(wǎng)逆變器主電路結(jié)構(gòu)本次測(cè)試測(cè)試的主電路組成如下圖1.1所示，從左到右，從低到高：逆變器電氣部分（包括側(cè)冷凝和電壓補(bǔ)償）、LCL濾波器和網(wǎng)絡(luò)側(cè)電路。逆變電路的主要材料是T型3級(jí)逆變器和二極管端子型。這是三電一體化逆變器改進(jìn)后的相位結(jié)構(gòu)，是本章的重點(diǎn)內(nèi)容。1.2T型三電平逆變器工作方式在第一章中，由于沒(méi)有二極管端子逆變器，使用的元件數(shù)量較多，存在抬高控制對(duì)象等缺點(diǎn)。為了更好地克服這些缺點(diǎn)，科學(xué)家和科學(xué)家在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了T型三電換能器。拓?fù)淙鐖D1.2所示。每相有四個(gè)開(kāi)關(guān)?？偣灿惺€(gè)開(kāi)關(guān)。每個(gè)開(kāi)關(guān)管由一個(gè)IGBT導(dǎo)體和來(lái)自反向電壓源的直流電組成。本文重點(diǎn)介紹第一章討論的T型三電熱水器的特點(diǎn)。根據(jù)主要受力組合開(kāi)關(guān)的線路，將T型三電變壓器和普通負(fù)極板分為發(fā)射極。例如，詳細(xì)使用了T-3型電積分器的工作方法。電容器C1、C2為直流側(cè)的兩個(gè)分壓電源，各相的橋臂接直流側(cè)的正端、負(fù)端和中性點(diǎn)。比如圖中的元件就是理想元件。在理想工作狀態(tài)下，四個(gè)開(kāi)關(guān)SA1、SA2、SA3和SA4連接到連續(xù)電流IGBT導(dǎo)線。通過(guò)觀察SA1、SA2、SA3、SA4四個(gè)開(kāi)關(guān)的排列，我們可以看到“t”字旋轉(zhuǎn)了90°；順時(shí)針，所以稱為T(mén)型。根據(jù)開(kāi)關(guān)線閉合順序有兩種不同的操作方式（1）工作方式一：導(dǎo)通開(kāi)關(guān)管Sa1關(guān)斷其他三個(gè)開(kāi)關(guān)管，并且輸出點(diǎn)A相對(duì)于中性點(diǎn)O點(diǎn)的電平為Udc/2，并且處于P狀態(tài)。同時(shí)打開(kāi)SA2和SA3開(kāi)關(guān)，關(guān)閉另外兩個(gè)開(kāi)關(guān)，起點(diǎn)相對(duì)于中性點(diǎn)O的參考電壓為零，即狀態(tài)O。打開(kāi)開(kāi)關(guān)SA4并關(guān)閉其他三個(gè)開(kāi)關(guān)。相對(duì)于中性點(diǎn)O的輸出電平為-UDC/2，處于N狀態(tài)，1表示打開(kāi)開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)線，0表示切斷開(kāi)關(guān)級(jí)。表1.1總結(jié)了一種工作方式。(2)工作方法二：同時(shí)，電源線SA1和SA2導(dǎo)通，另外兩個(gè)開(kāi)關(guān)關(guān)斷。相對(duì)于中性點(diǎn)O的輸出電平為UDC/2，處于狀態(tài)P。同時(shí)，打開(kāi)SA2和SA3開(kāi)關(guān)，關(guān)閉另外兩個(gè)開(kāi)關(guān)，輸出電平相對(duì)于中性點(diǎn)O為零，即狀態(tài)O。同時(shí)打開(kāi)SA3和SA4開(kāi)關(guān)，關(guān)閉另外兩個(gè)開(kāi)關(guān)，相對(duì)于中性點(diǎn)O的輸出電平為-UDC/2，狀態(tài)為N。工作形式2如表1.2所示。表1.1輸出點(diǎn)A相輸出狀態(tài)與開(kāi)關(guān)管通斷關(guān)系A(chǔ)相輸出狀態(tài)Sa1Sa2Sa3Sa4P(Udc/2)1000O(0)0000O(0)0110N(-Udc/2)0001表1.2輸出點(diǎn)A相輸出狀態(tài)與開(kāi)關(guān)管通斷關(guān)系A(chǔ)相輸出狀態(tài)Sa1Sa2Sa3Sa4P(Udc/2)1100O(0)0110N(-Udc/2)00111.3T型三電平逆變器換流過(guò)程以A相為例，如果電流流出逆變器的方向?yàn)檎?，電流流入逆變器的方向?yàn)樨?fù)，則各動(dòng)作方式有6個(gè)動(dòng)作狀態(tài)[3]，如圖1.3所示。電流為正和負(fù)時(shí)，以P狀態(tài)變?yōu)镺狀態(tài)的過(guò)程為例，分析T型3級(jí)反相器，以2個(gè)工作方式改變流程，調(diào)查兩者的區(qū)別和優(yōu)劣。圖1.3逆變器6種工作狀態(tài)(1)工作方式一：如下圖2-4所示，當(dāng)電流方向?yàn)檎龝r(shí)，開(kāi)關(guān)管Sa1導(dǎo)通，其余三個(gè)開(kāi)關(guān)管關(guān)斷；由P狀態(tài)變?yōu)镺狀態(tài)時(shí)，先將Sa1關(guān)斷，經(jīng)過(guò)了死區(qū)時(shí)間之后，先后導(dǎo)通Sa2、Sa3，換流過(guò)程結(jié)束之后，電流由Sa2和Sa3的反并聯(lián)二極管D3流出，變成O狀態(tài)。圖1.4工作方式一且電流為正時(shí)的換流過(guò)程如下圖1.5所示，當(dāng)電流方向?yàn)樨?fù)時(shí)，開(kāi)關(guān)管Sa1導(dǎo)通，其余三個(gè)開(kāi)關(guān)管關(guān)斷；由P狀態(tài)變?yōu)镺狀態(tài)時(shí)，先將Sa1關(guān)斷，經(jīng)過(guò)了死區(qū)時(shí)間之后，先后導(dǎo)通Sa3、Sa2，換流過(guò)程結(jié)束之后，電流由Sa3和Sa2的反并聯(lián)二極管D2流入O點(diǎn)，變成O狀態(tài)。圖1.5工作方式一且電流為負(fù)時(shí)的換流過(guò)程工作方式二：如下圖1.6所示，當(dāng)電流目標(biāo)方向?yàn)檎龝r(shí)，開(kāi)關(guān)管Sa1和Sa2接通，其余兩個(gè)電路開(kāi)關(guān)接通。從P狀態(tài)到O最近的狀態(tài)，首先關(guān)斷Sa1，經(jīng)過(guò)了死時(shí)間，不過(guò)，導(dǎo)通Sa3，交換剛剛結(jié)束，漏電電流從Sa2和Sa電并行二極管D3流出，成為O現(xiàn)在的狀態(tài)。如下圖1.7所示，當(dāng)電流對(duì)我們的方向?yàn)樨?fù)時(shí)，開(kāi)關(guān)管Sa1和Sa2接通，剩下的兩個(gè)斷路器短路導(dǎo)致故障。從P狀態(tài)變?yōu)镺狀態(tài)。首先把Sa1關(guān)斷。電弧通過(guò)斷路器管Sa1的背光二極管D1。通過(guò)死區(qū)。打開(kāi)Sa3，對(duì)流變化過(guò)程結(jié)束。中電流從Sa3和Sa2的逆并行二極管D2流入O點(diǎn)，進(jìn)入O狀態(tài)。比較兩種工作模式更換的基本過(guò)程，如果發(fā)現(xiàn)第一種模式下終端開(kāi)關(guān)SA2和SA3的導(dǎo)通順序在正負(fù)電流下是不利的，正負(fù)電流下的開(kāi)關(guān)頻率為終端開(kāi)關(guān)SA2和SA3是SA1和SA4的兩倍，開(kāi)關(guān)寄生電感增加。盡管協(xié)同工作模式2可能只有這一基本問(wèn)題，但生活或工作的一個(gè)方向是積極的。因此，通過(guò)仔細(xì)分析，新的T-32型電冷卻器運(yùn)行模式促進(jìn)了系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和電路要求。換能器電路的一般控制具有以下共同特點(diǎn)和要求。(1)結(jié)合表1.2可以看出，驅(qū)動(dòng)信號(hào)SA1和SA3忽略死區(qū)并互為補(bǔ)充，驅(qū)動(dòng)信號(hào)SA2和SA4互為補(bǔ)充。(2)在相變過(guò)程中，不能直接從P態(tài)切換到N態(tài)，如果中間不經(jīng)過(guò)O態(tài)，就不能順利切換。(3)開(kāi)關(guān)切換狀態(tài)后，每個(gè)橋臂只能支撐一根開(kāi)關(guān)線。以逆變器a相為例，結(jié)合圖1.3，分析模式2的六種工作狀態(tài)，輸出狀態(tài)p或狀態(tài)1，電流方向?yàn)檎?，逆變器中的電流通道如圖2所示-3（一）。此時(shí)開(kāi)關(guān)線的狀態(tài)為SA1、sa2on、SA3、SA4斷開(kāi)，直流從P口流出，從逆變器a相的輸出端經(jīng)SA1流出。此時(shí)輸出端與中性點(diǎn)O的相電壓為udcg2。圖1.3b（b）顯示輸出狀態(tài)p或狀態(tài)1。當(dāng)電流方向?yàn)樨?fù)時(shí)，為逆變器的電流。此時(shí)開(kāi)關(guān)狀態(tài)為SA1、sa2on、SA3、SA4關(guān)斷，電流從逆變器輸出A點(diǎn)經(jīng)SA1反并聯(lián)二極管流向直流電源p端。此時(shí)輸出端與中性點(diǎn)O的相電壓為udcg2。圖1.3(c)表示輸出狀態(tài)o或狀態(tài)0，電流方向?yàn)闀r(shí)間逆變器中的電流。此時(shí)開(kāi)關(guān)狀態(tài)為SA2、SA3、SA1、SA4。直流側(cè)電流從中性點(diǎn)O經(jīng)反并聯(lián)二極管sa2sa3流向變化頻繁的逆變器。此時(shí)電壓輸出端與機(jī)組間的中性點(diǎn)為o=0。圖1.3(d)表示輸出狀態(tài)o或狀態(tài)0。當(dāng)電流方向?yàn)樨?fù)時(shí)，電流在逆變器中為流道。此時(shí)開(kāi)關(guān)狀態(tài)為SA2、sa3on、SA1、SA4。電流從逆變器輸出端口的相位通過(guò)反并聯(lián)二極管SA3和SA2流到中性點(diǎn)O。此時(shí)輸出端相與中性點(diǎn)o之間的電壓為0。圖1.3(E)表示輸出狀態(tài)n或狀態(tài)-1，電流方向?yàn)闀r(shí)間逆變器的電流路徑。此時(shí)開(kāi)關(guān)線的狀態(tài)為SA3和SA4，SA1和SA2，直流電流流過(guò)的N口。變頻器的輸出端總是由反向并聯(lián)二極管SA4和電流改變。此時(shí)端子與輸出與零線之間的電壓為-udcg2。圖1.3(f)顯示，當(dāng)輸出狀態(tài)為n或狀態(tài)-1時(shí)，電流為逆變器中的流道，電流方向?yàn)樨?fù)。此時(shí)開(kāi)關(guān)線狀態(tài)為SA3、SA4導(dǎo)通，SA1、SA2截止，電流從逆變器的輸出相通過(guò)SA4流向直流電源n。此時(shí)端子與輸出與零線之間的電壓為-udcg2。1.4本章小結(jié)本章是T型三電兼振動(dòng)器的主要電路結(jié)構(gòu)，以三相反相器的A相為例，詳細(xì)調(diào)查了反相器