主頁 > 新（xīn）聞（wén）動態 > 電（diàn）流型逆（nì）變電路主要特點工作原理及分類解析和常見問題 2021-12-15

電流型逆變電路主要特點工作原理（lǐ）及分類解析和常見問題

逆變電路（lù）是與整流電路（Rectifier）相對應，把直流電變（biàn）成交流電稱為逆變。當交流側接在電網上，即交流側接有電源時（shí），稱為有源逆（nì）變；當（dāng）交流側直接（jiē）和負載鏈接時，稱為無（wú）源逆變。
逆變電路的應用非常廣泛。在已有的各種電源中（zhōng），蓄電池、幹電（diàn）池、太陽能電池等（děng）都是直流電源，當需要這些電源向交流負載供電時，就需要逆變電路。另外（wài），交流電機（jī）調速用變頻器、不間斷電源、感應加熱電源等電力電子裝置使用非常廣泛（fàn），其電路的核心部分都是逆變電路。它的基本作用是在控製電路的控製（zhì）下（xià）將（jiāng）中（zhōng）間直流電（diàn）路輸出的直（zhí）流電源轉換為頻率和電壓都任意可調的交流電源。
一、電流型逆變電路有以下主要特點
1.直（zhí）流側串聯有大電感，相（xiàng）當於電（diàn）流源。直流側電流基本（běn）無脈動（dòng），直流回路呈現高阻抗。
2.電路中開關器（qì）件的作用僅是改（gǎi）變直流甩流的（de）流通路徑，因（yīn）此（cǐ）交流側（cè）輸出電流為（wéi）矩形波，並且與負載阻抗角無關。而交流側輸出電壓波形和相位則因負載阻抗情況的不同而不同。
3.當交流側為阻感負載時需要提供（gòng）無功功率，直流（liú）側電感（gǎn）起緩衝無功（gōng）能量的作用。因為反饋無功能（néng）量時直流電流並不反向。
4.電流型逆變電（diàn）路中，采用（yòng）半控型器件的電（diàn）路仍應用較多，就其換流方式而言（yán），有的采用（yòng）負載（zǎi）換流，有的采用強迫換流（liú）。
二、電流（liú）型逆變電路的工作原理
橋（qiáo）式逆變電路的開關狀態由加於其控製極的電壓信號決（jué）定（dìng），橋式電路（lù）的PN端加入直流電壓Ud，A、B端接向負載。當T1、T4打開而T2、T3關合時，u0=Ud;相反,當T1、T4關合而T2、T3打開（kāi）時，u0=-Ud。於是（shì）當橋（qiáo）中各臂以頻率 f（由（yóu）控製極電壓信號重複頻率決定）輪番通斷時，輸出電壓u0將成為交變方波，其幅值為Ud。重複頻率為f，（如圖（tú）1：單向全橋式逆變電路所示），其基波可表（biǎo）示為把幅值為Ud的（de）矩形波uo展開成（chéng）傅立葉級數得：uo=4Ud/π （sinwt+1/3 sin3wt+1/5 sin5wt+...）由式可見,控製信號頻率f可以決定輸出端頻（pín）率（lǜ），改變直流電源電（diàn）壓Ud可以改變基波幅值，從而實現逆變的目的（de）。

三、電流型逆變電路的分類
為了滿足不（bú）同用電設備對交流電源性能參數的不同要求，已發展（zhǎn）了多種逆變電路，並大致可按以下方式分（fèn）類。
①按輸出電（diàn）能的去向分，可分為有源逆變電路和無（wú）源逆變電路。前者輸出（chū）的電能返回公共交流（liú）電網（wǎng），後者輸出的電能直接輸向用電（diàn）設備。
②按直流電源性質可分為由（yóu）電壓型直流電（diàn）源供電的電壓型逆變電路和由（yóu）電流型直流電（diàn）源供電（diàn）的電流型逆變電路。
③按主電路的器件分，可分為：由具有自關（guān）斷能力的全控型器件組成的全控型逆變（biàn）電（diàn）路；由（yóu）無關斷能力（lì）的半控型器件（如普通晶閘管）組成（chéng）的半控型逆變電路。半（bàn）控（kòng）型逆（nì）變電路必須利用換流電壓以關斷退出導通（tōng）的器件。若換流電壓取自逆變負載端，稱為負載換流式（shì）逆變電（diàn）路。這種電路僅適用於容性負載;對（duì）於非容性負載,換流電壓必須（xū）由附設的專門換流（liú）電路產生（shēng），稱自換（huàn）流式逆變電路。
④按電流波形分，可分為（wéi）正弦逆變電（diàn）路和非正弦（xián）逆變電路。前者開關器件中的電流為正弦波，其（qí）開（kāi）關損耗較小（xiǎo），宜工（gōng）作於較高頻率。後（hòu）者（zhě）開關器件電流為（wéi）非正弦波，因其開（kāi）關損耗較大，故工作頻率較正弦逆變電（diàn）路低。
⑤按輸出相數可分為單相逆變（biàn）電路和多相逆變電路。

四、電（diàn）流型逆變電路的（de）分析（xī）
1.由四個橋臂構成，每個橋臂的晶閘管各串聯一個電抗器，用來限製晶閘管開通時的（de）di/dt。
2.采用負（fù）載換（huàn）相方式工作的，要求負載電流略超前於負（fù）載電壓，即負載略呈容性。
3.電容C和L 、R構成並聯諧（xié）振電路。
4.輸出電流波形（xíng）接近矩形波，含基波和各奇次諧波，且諧波幅值遠小於基波。

五、電流型逆變電路的常見問題
1.換流方式有4種：
1）器件換流:利用全控器件的自關斷能力進行換流.全控型器件采（cǎi）用此換（huàn）流方式。
2）電網換流:由電網提供換流（liú）電壓,隻要把負的電網電壓加在欲換（huàn）流的器（qì）件上即可。
3）負載換流:由負載提供換流電壓,當負載為電容性負（fù）載即負載電流超前（qián）於負載電壓（yā）時,可實現負載換流。
4）強迫換流:設置附（fù）加換流電路,給欲關斷（duàn）的晶閘管強迫（pò）施加反向電壓換流稱為強迫換流.通常（cháng）是利用附加電容上的能量實現,也稱電容（róng）換流。
注：晶閘管電路不能采用器件換流,根據電路形式的不同采用以上3種方式。
2.無源逆變電路和有源逆變（biàn）電路的（de）不同主要是:有源逆變電（diàn）路的交流側接電網,即（jí）交流側接有電源.而無源逆變（biàn）電路的交流側直（zhí）接和負載聯接。
3.按照逆變（biàn）電路直流測電源性質分類,直流側是（shì）電壓源的稱為電（diàn）壓型逆變電路,直流（liú）側是電流源的逆變電路稱為（wéi）電流型逆變電路。

六、結束語（yǔ）
單項電（diàn）流型逆變電路由電流型直流電源供（gòng）電，具有電流型逆變電路的一般特性（xìng）。電路的輸出電（diàn）流io為交變方波且語負載無關，輸出電壓uo的波形隨負載而變，可雙向傳遞功率。電流型逆變器的特（tè）征是直（zhí）流（liú）中間環節用電感作為儲能原件，由於有大（dà）電感抑（yì）製電流，短路的危險性也比電壓型逆變器小得多。電路（lù）對（duì）晶閘管關斷時間的要求比電壓型低，電路相對電（diàn）壓型也較簡單，造假略低。電流型（xíng）逆變器能量的再生（shēng）運行（háng）非常方便，因此在大容量（liàng）的（de）逆變器中，電（diàn）流型逆變器仍然占有一席之地（dì）。

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