变频器的基本结构和工作原理
(b)结构
包括6个整流二极管 VD1、VD3、 VD5阴极 连在一起,称共阴极组;
VD2、VD4、 VD6阳极 连在一起,称共阳极组
该三相变压器接法 可消除高次谐波
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§3.2交-直-交变频器
3、不可控整流电路
(2)三相桥式整流电路 (c)电压波形
二、整流电路
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§3.2交-直-交变频器
二、整流电路
L1 L2
VD1、VD4承受正向压降导通,
VD2、VD3承受反向压降而截止,
电流id流通路径如图之①所示, 电流从A+→VD1→R→VD4→B-,
由于VD1、VD4导通时管压降很小,
可忽略不计,故可以看做电源电压
全部施加于负载电阻R上,
6 即输出电压ud=uAB=u2
二、整流电路
VD1 VD2
A ②
B
VD3 VD4
id Ud R
§3.2交-直-交变频器
3、不可控整流电路
(1)单相桥式整流电路
①
(b)工作原理过程:
π ~2π区间:
~220V
B点电位高于A点电位, VD2、VD3承受正向压降导通,L1
U2
L2
VD1、VD4承受反向压降而截止,
电流id流通路径如图之②所示, 电流从B+→VD2→R→VD3→A-,
2
§3.2 交-直-交变频器
一、概述
1、交-直-交变频器是现在最常使用的变频器,按直流环节的 储能方式分为电压型变频器、电流型变频器,按输出电压的 调制方式分为PWM控制方式、PAM控制方式,目前广泛采用 PWM方式变频器 2、交-直-交变频器电路结构如图,其中主电路包括整流电路 、中间电路、逆变电路
§3.2交-直-交变频器
二、整流电路
2、分类
(2)按交流电源相数:单相整流、三相整流
(3)按电路结构:
(a)零式电路:指带零点或中性点的电路,又称半波电路
(b)桥式电路:是由两个半波电路串联而成,又称全波电路
(4)按控制方式:
(a)相控式电路:通过控制开关器件触发脉冲的相位来控制
直流输出电压大小的方式称为相位控制方式,简称相控方式
二、整流电路
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§3.2交-直-交变频器
3、不可控整流电路
(1)三相桥式整流电路
(e)工作过程 t2~t3期间: 刚过t2,则uU>uV>uW,U点电位最高, W点电位最低,VD6与VD2换相, VD6截止,VD2导通,VD1仍旧导通, 即该期间VD1、VD2导通,其余截止, 电流从U→VD1→R→VD2→ W, 负载电阻R上电压ud=uUW
10 过程称为换相或换流)
§3.2交-直-交变频器
3、不可控整流电路
(2)三相桥式整流电路 (e)工作过程 0~t1期间: uW>uU>uV,W点电位最高,V点电位 最低,VD5、VD6优先导通,电流从 W→VD5→R→VD6→ V,忽略二极管 正向压降,负载电阻R上电压ud=uWV, VD5导通后使VD1、VD3阴极电位为uW 而承受反向电压截止。 同理VD6导通使VD4、VD2截止
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§3.2交-直-交变频器二、整流电路Fra bibliotek1、概述
整流电路(Rectifying Circuit)是一种将交流电能转换为 直流电能的电路
2、分类
(1)按组成器件及控制能力: (a)不可控整流电路:整流器件由不可控功率二极管组成, 其直流整流电压和交流电源电压值之比固定不变 (b)半控整流电路:整流器件由可控开关器件和二极管混合 组成,负载电源极性不能改变,但电压平均值可以调节 (c)全控整流电路:所有整流器件采用可控开关器件(SCR 、GTR、GTO、IGBT等),其输出直流电压平均值及极性 可以通过控制元件的导通状况调节,功率既可以由电源向负 4 载传送,也可以由负载反馈给电源
由于VD2、VD3导通时管压降很小,
可忽略不计,故可以看做电源电压
全部施加于负载电阻R上, 即输出电压ud=uBA=-u2
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二、整流电路
VD1 VD2
A ②
B
VD3 VD4
id Ud R
§3.2交-直-交变频器
二、整流电路
3、不可控整流电路
(2)三相桥式整流电路
(a)概述
常用于三相交流电源供电的电力电子设备如变频器等 可将三相交流电压转换成直流电压
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二、整流电路
§3.2交-直-交变频器
3、不可控整流电路
(2)三相桥式整流电路
(e)工作过程 t1~t2期间: 刚过t1,则uU>uW>uV,U点电位最高, V点电位最低,VD5与VD1换相, VD5截止,VD1导通,VD6仍旧导通, 即该期间VD1、VD6导通,其余截止, 电流从U→VD1→R→VD6→ V, 负载电阻R上电压ud=uUV
3、不可控整流电路
(2)三相桥式整流电路
(d)工作原理 三相对称交流电源接入U、V、W后,在同一时刻共阴极组 阳极电位最高的那个二极管优先导通,共阳极组阴极电位最 低的那个二极管优先导通,且只有以上两个二极管同时导通 构成回路,其余4个二极管承受反向电压而截止 若把三相交流电压一个周期6等分,每份所占相位角为60° ,在任意一个60°相位角内始终有共阴极组和共阳极组各一 个二极管同时处于导通状态,且任意一个二极管导通角都是 120° 同一相上下桥臂的共阴极组和共阳极组二极管不能同时导通 在三相交流电压自然换相点(即任意两相电压波形交叉点) 同组二极管之间换相导通(流过某VD的电流迅速转移到其它VD流通,此
第三章 变频器的基本结构和工作原理 §3.1 概述 §3.2 交-直-交变频器 §3.3 SPWM控制技术 §3.4 交-交变频器
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§3.1概述
1、变频器是一种典型的采用了变频技术的电动机驱动控制用 电气设备 2、变频器电路由主电路和控制电路组成,其中主电路采用各 种电力电子电路构成 3、所谓电力电子电路是指利用电力电子器件对工业电能进行 变换和控制的大功率电子电路。由于电力电子电路主要用来 处理高电压大电流的电能,为了减少电路对电能的损耗,电 力电子器件通常工作于开关状态,因此电力电子电路实质上 是一种大功率开关电路 4、电力电子电路是变频技术的具体实现,包括整流电路( AC-DC转换电路)、斩波电路(DC-DC转换电路)、逆变电 路(DC-AC转换电路)、交-交变频电路(AC-AC转换电路
(b)斩波式电路:利用开关器件来实现通断控制,将直流电
源电压断续加到负载上,通过通、断的时间变化来改变负载
电压平均值,称为斩波控制方式
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§3.2交-直-交变频器
3、不可控整流电路
(1)单相桥式整流电路
(a)结构:4个二极管按桥式方式连接 ①
(b)工作原理过程:
0~π区间:
~220V
U2
A点电位高于B点电位,