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逆变电源
阅读:3108时间:2010-09-02 09:02:29

  "逆变"是逆变与"整流"交流电转换为直流电的方法就是整流;而直流电转换为交流电的方法是逆变。

  整流,全波整流电路就是利用二极管单向导通的特性,用4个二极管连成一个桥式整流电路,使输入端E2是交流电流,其波形是正弦波,电流方向是交变的,而输出端波形电流变为同一方向,再经过滤波电路将波形滤掉之后可得到直流电。

原理

  利用晶闸管电路把直流电转变成交流电,这种对应于整流的逆向过程,定义为逆变。例如:应用晶闸管的电力机车,当下坡时使直流电动机作为发电机制动运行,机车的位能转变成电能,反送到交流电网中去。又如运转着的直流电动机,要使它迅速制动,也可让电动机作发电机运行,把电动机的动能转变为电能,反送到电网中去。

  把直流电逆变成交流电的电路称为逆变电路。在特定场合下,同一套晶闸管变流电路既可作整流,又能作逆变。
  变流器工作在逆变状态时,如果把变流器的交流侧接到交流电源上,把直流电逆变为同频率的交流电反送到电网去,叫有源逆变。如果变流器的交流侧不与电网联接,而直接接到负载,即把直流电逆变为某一频率或可调频率的交流电供给负载,则叫无源逆变。交流变频调速就是利用这一原理工作的。有源逆变除用于直流可逆调速系统外,还用于交流饶线转子异步电动机的串级调速和高压直流输电等方面。

应用

  基本型方波逆变电源电路简单,但输出电压波形的谐波含量过大,亦既THD(电流谐波畸变率)过大;移相多重叠加逆变电源输出电压波形的谐波含量小,亦即THD小,但电路较复杂。而PWM脉宽调制式逆变电源,既有电脑的电路,又可使输出电压波形,因而得到了广泛的应用。

  所谓PWM脉宽调制技术(Pulse Width Modulation,PWM),是用一种参考波(通常是正弦波,有时也采用梯形波或注入零序谐波的正弦波或方波等)为调制波(Modulating Wave),而以N倍于调制波频率的三角波(有时也用锯齿波)为载波(Carrier Wave)进行波形比较,在调制波大于载波的部分产生一组幅值相等,而宽度正比于调制波的矩形脉冲序列用来等效调制波,用开关量取代模拟量,并通过对逆变电源开关管的通/断控制,把直流电变成交流电,这种技术就叫做脉宽控制逆变技术。由于载波三角波(或锯齿波)的上下款度是线性变化的,故这种技术就叫做脉宽控制逆变技术。由于载波三角波(或锯齿波)的上下宽度是线性变化的,故这种调制方式也是线性的,当调制波为正弦波时,输出矩形脉冲序列的脉冲宽度按正弦规律变化,这种调制技术通常又称为正弦脉宽调制(Sinusoida PWM)技术。

优点

  1)数字控制(DSP)采用先进的控制方法和智能控制策略,使得逆变电源的智能化程度更高,性能更加完美;

  2)控制灵活,系统升级方便,甚至可以在线修改控制算法,而不必改动硬件电路;

  3)控制系统的可靠性提高,易于标准化;

  4)系统维护方便。系统一旦出现故障,可以很方便地通过RS232接口或USB接口进行调试、故障查询、故障诊断、软件修复,甚至控制参数的在线修改和调试;

  5)系统的一致性较好,成本低,生产制造方便。

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