电力电子技术牵引逆变电路牵引逆变电路逆变器与整流器工作过程相反，它是将直流电变换为交流电的装置。逆变器可分为有源逆变器和无源逆变器。若交流侧接负载则为无源逆变器，若交流侧接电网则为有源逆变器。交-直-交机车的牵引逆变器属于有源逆变器，其作用是把中间直流电压变换为三相交流电压，为异步牵引电动机提供频率和电压可调的三相交流电源，通过调节三相输出电压波形控制牵引电动机的磁通和转矩。异步牵引电动机的牵引性能主要取决于逆变器的控制。提高逆变器的开关频率，采用磁场定向控制和直接转矩控制等高动态性能控制技术，有利于提高异步电动机的牵引性能。牵引逆变器一般采用电压型，按照输出特性，分为六阶波形和PWM型。PWM型按输出电平数目的不同分为两电平(两点式）和三电平（三点式）两种。以目前普遍使用的两电平式电路为例进行分析。1．逆变器电路的结构逆变器一般接成三相桥式电路，以便输出三相交流变频电压。三相逆变器电路由6个全控开关元件VT1～VT6和二极管VD1～VD6构成。可以认为由三个单相半控桥逆变电路组合而成，产生相位互差120°的三相电压波形，其电路如图1所示。图中三相负载接在三相半控桥的输出端，为了分析方便将直流电源看成两个电源的串联，假设中点为“o”。三相逆变电路采用PWM控制方式。在每个周期中，控制各个器件轮流导通和关断，可在输出端得到三相交流电压。改变开关导通和关断的时间，即可到得到不同的输出频率。 2．逆变器电路的工作原理三相逆变电路采用PWM控制技术，电路中VT1～VT6各元件每隔60°轮换导通。其导通顺序为：VT1、VT2、VT3→VT2、VT3、VT4→VT3、VT4、VT5→VT4、VT5、VT6→VT5、VT6、VT1→VT6、VT1、VT2。在每一时刻都有三个开关元件同时导通。对于A相，当桥臂1导通时，uao=Ud/2；当桥臂4导通时，uao=-Ud/2，即uao的波形是幅值为Ud/2的方波。B、C相的情况与A相类似，其波形ubo、uco与uao相同，只是在相位上相差120°电角度。逆变电路输出线电压即两个半控桥输出电压差为式（1）所示： （1）2．逆变器电路的工作原理假如负载中点与直流电源假想中点N之间的电压为uon，则各相负载端的相电压分别为式（2）所示： （2）将式4.4相加，经整理可得到中点电压为式（3）所示： （3）2．逆变器电路的工作原理由于电路的输出波形仅与开关的状态有关，与负载性质无关。根据式4.4可以得到各个半控桥输出端a、b、c对假象中点的电压波形，它们均为180°方波交流电，开关导通均为180°，这种电路称为180°导电型逆变电路。各开关元件的导通情况和电压、电流波形如图2所示。在逆变器的输出中，由于使用开关阵列的逆变电源，不论是线电压还是相电压其波形都不是标准的正弦波，而是PWM控制的调制波，除基波分量外还包含许多高次谐波分量，这些谐波将对电机的稳定运行带来了诸如谐波发热、转矩脉动和磁噪声等不良影响。为了改善逆变器输出的脉动，可采用多重化逆变器电路，相当于相控机车的多段桥顺序控制 2．逆变器电路的工作原理三相逆变器电路三相电压型逆变器电路电压、电流波形谢谢！