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第4章: 无源逆变电路 4.1 逆变器的性能指标与分类 4.2 逆变电路的工作原理 4.3 电压型逆变电路 4.4 电流型逆变电路 4.5负载换流式逆变电路 .新. * 4.1逆变器的性能指标与分类 1）定义：将逆变电路的交流侧接到交流电网上，把直流电逆变成同频率的交流电反送到电网去。 2）应用：直流电机的可逆调速、绕线型异步电机的串级调速、高压直流输电和太阳能发电等方面。 1）定义：逆变器的交流侧不与电网联接，而是直接接到负载，即将直流电逆变成某一频率或可变频率的交流电供给负载 2）应用：它在交流电机变频调速、感应加热、不停电电源等方面应用十分广泛，是构成电力电子技术的重要内容。 1、有源逆变: 2、无源逆变： .新. * 4.1.1逆变器的性能指标 （1）谐波系数HF：谐波分量有效值同基波分量有致值之比。 （2）总谐波系数：总谐波系数表征了一个实际波形同其基波的接近程度。 （5）电磁干扰（EMI）和电磁兼容性（EMC） （3）逆变效率 （4）单位重量的输出功率:衡量逆变器输出率密度的指标。 .新. * 4.1.2 逆变电路的分类 ① 电压型：输人端并接有大电容，输入直流电源为恒压源，逆变器将直流电压变换成交流电压。 ② 电流型：输入端串接有大电感，输入直流电源为恒流源，逆变器将输入的直流电流变换为交流电流输出。 （1）、根据输入直流电源特点分类 ①　半桥式逆变电路； ②　全桥式逆变电路； ③　推换式逆变电路； ④ 其他形式：如单管晶体管逆变电路。 （2）、根据电路的结构特点分类 .新. * 4.1.2逆变电路的分类 （3）、根据换流方式分类 （4）、根据负载特点分类 ① 非谐振式逆变电路 ② 谐振式逆变电路 ① 负载换流型逆变电路； ② 脉冲换流型逆变电路； ③ 自换流型逆变电路。 .新. * 4.1.3 逆变电路用途 1、可以做成变频变压电源（VVVF），主要用于交流电动机调速。 2、可以做成恒频恒压电源（CVCF），其典型代表为 不间断电源（UPS）、航空机载电源、机车照明，通信等 辅助电源也要用CVCF电源。 3、可以做成感应加热电源，例如中频电源，高频电源等。 逆变器的用途十分广泛： 返回 .新. * 4.2 逆变电路的工作原理 开关T1、T4闭合，T2、T3断开：u0=Ud； 开关T1、T4断开，T2、T3闭合：u0=－Ud ; 当以频率fS交替切换开关T1、T4和T2、T3时，则在电阻R上获得如图4.2.4(b)所示的交变电压波形，其周期Ts=1/fS，这样，就将直流电压E变成了交流电压uo。uo含有各次谐波，如果想得到正弦波电压，则可通过滤波器滤波获得。 图4.2.1 单相桥式逆变电路工作原理 1、主要功能: 图4.2.1(a)中主电路开关T1~T4，它实际是各种半导体开关器件的 一种理想模型。逆变电路中常用的开关器件有快速晶闸管、可关 断晶闸管（GTO）、功率晶体管（GTR）、功率场效应晶体管 （MOSFET）、绝缘栅晶体管（IGBT）。 将直流电逆变成某一频率或可变频率的交流电供给负载。 2、工作原理： 返回 .新. * 它由两个导电臂构成，每个导电臂由一个全控器件和一个反并联二极管组成。在直流侧接有两个相互串联的足够大的电容C1和C2，且满足C1=C2。设感性负载连接在A、0两点间。 T1和T2之间存在死区时间，以避免上、下直通，在死区时间内两晶闸管均无驱动信号。 1.电压型逆变电路半桥逆变电路结构及波形： 4.3.1 电压型单相半桥逆变电路 4.3 电压型逆变电路 动画 .新. * 输出电压有效值为: 由傅里叶分析，输出电压瞬时值为: 其中， 为输出电压角频率。 当 n=1时其基波分量的有效值为: (4.3.1) (4.3.2) (4.3.3) .新. * 在一个周期内，电力晶体管T1和T2的基极信号各有半周正偏，半周反偏，且互补。 若负载为阻感负载，设t2时刻以前，T1有驱动信号导通，T2截止，则 u0=Ud/2。 t2时刻关断的T1，同时给T2发出导通信号。由于感性负载中的电流i。不能立即改变方向，于是D2导通续流，u0=－