自动化专业英语教程第2版课件作者王宏文主编_P1U4教学课件.ppt

P1U4B Power Electronic Converters 第一部分第四单元课文B 电力电子变换器 图 1-4B-1 带RC负载的三相桥式整流器 ua ub uc La VD1 VD3 VD5 VD4 VD6 VD2 Ud CF R Lb Lc N Id P1U4B Power Electronic Converters 第一部分第四单元课文B 电力电子变换器 逆变器 逆变器是从一侧接受直流电压，在另一侧将其转换成交流 电压的装置。根据应用情况，交流电压和频率可以是可变的或 常数。逆变器可分成电压源型和电流源型两种。电压源型逆变 器在输入侧应有一个刚性的电压源，即，电源的戴维南电路等 效阻抗应该为零。如果电源不是刚性的，再输入侧可接一个大 电容。直流电压可以是固定的或可变的，可从电网或交流发电 机通过一个整流器和滤波器得到。电流注入或电流源型逆变 器，像名字所表示的那样，在输入侧有一个刚性的直流电流 源，与电压源型逆变器需要一个刚性的电压源相对应。通过串 联大电感，可变电压源可以在电流反馈控制回路的控制下转换 为可变电流源。这两种逆变器都有着广泛的应用。它们使用的 半导体器件可以是IGBT、电力MOSFET和IGCT等等。 图1-4B-2给出了一种三相桥式电压源型逆变器的常见电 路。 P1U4B Power Electronic Converters 第一部分第四单元课文B 电力电子变换器 AC 图 1-4B-2 带电感负载的三相桥式电压型逆变器 Load c a n b C Ud Lr Ia Id P1U4B Power Electronic Converters 第一部分第四单元课文B 电力电子变换器 斩波器 斩波器将直流电源转换成另一个具有不同终端参数的直 流电源。它们被广泛用于开关式电源和直流电机启动。其中 一些斩波器，尤其是电源中的斩波器，有一个隔离变压器。 斩波器经常在不同电压的直流系统中用作连接器。 降压和升压斩波器是两种基本的斩波器结构。分别称作 Buck 斩波器和Boost 斩波器。但是，要清楚降压斩波器也是 升流斩波器，反之亦然，因为输入功率一定等于输出功率。 降-升压斩波器既可降压也可升压。所有这些斩波器在电路结 构上可有一、二、四象限的变化。 图1-4B-3给出了降压斩波器的电路结构，它是一种电压 降、电流升斩波器。双位开关由电路开关S和二极管组成。 开关S以1/Ts 的频率通断，导通时间为τ。电压波形如图 1-4B-4所示。 P1U4B Power Electronic Converters 第一部分第四单元课文B 电力电子变换器 图 1-4B-3 降压斩 波器 topology S Us VD Uo Io + _ + _ Is u1 图 1-4B-4 降压斩波器的电压波形 Us Uo P1U4B Power Electronic Converters 第一部分第四单元课文B 电力电子变换器 因此平均输出电压为 平均电流为 D为占空比，变化范围是0~1。Is为直流电源输出的平均 电流。 周波变换器 周波变换器是一种变频器，它将频率固定的交流电转换 成不同频率的交流电，具有一步变换过程。相控晶闸管变换 器很容易被扩展为周波变换器。自控式交流开关，通常由 IGBT 组成，很容易被用作高频链接周波变换器。晶闸管相 控周波变换器被广泛用于大功率工业应用。 P1U4B Power Electronic Converters 第一部分第四单元课文B 电力电子变换器 图1-4B-5给出了周波变换器的框图。 图 1-4B-5 频率变换方案 a) 直流链接 b) 高频链接 fo fi DC a) fi fo b) High frequency P1U4B Power Electronic Converters 第一部分第四单元课文B 电力电子变换器 对驱动交流电机的工业用周波变换器而言，输入的 50/