第1页，共13页，星期日，2025年，2月5日引言★逆变是整流逆向变流过程，是将直流电变换成交流电●有源逆变：交流侧接电网，输出频率与电网频率相同；●无源逆变：交流侧接负载，输出频率可以改变；★逆变与变频●变频电路分为交交变频和交直交变频两种；●交直交变频：由AC→DC变换和DC→AC变换两部分组成，后一部分就是无源逆变；逆变概念第2页，共13页，星期日，2025年，2月5日逆变概念★逆变电路的分类●按换流方式分；●按输出相数分；●按直流电源性质分；★逆变电路的应用●蓄电池、干电池、太阳能电池等直流电源向交流负载供电时，需要逆变电路；●交流电机调速用变频器、不间断电源、感应加热电源等电力电子装置的核心部分都是逆变电路；第3页，共13页，星期日，2025年，2月5日5.1换流方式5.1.1逆变电路的基本工作原理单相桥式逆变电路●S1~S4是桥式电路的4个臂，由电力电子器件及辅助电路组成；●S1、S4闭合，S2、S3断开时，负载电压uo为正；●S1、S4断开，S2、S3闭合时，uo为负，把直流电变成了交流电；●改变两组开关切换频率，可改变输出交流电频率；●电阻负载时：负载电流io和uo的波形相同，相位也相同；图5-1逆变电路及其波形举例第4页，共13页，星期日，2025年，2月5日5.1.1逆变电路的基本工作原理●阻感负载时：io相位滞后于uo，波形也不同；▲t0~t1之间：S1、S4通，uo和io均为正▲t1时刻断开S1、S4，闭合S2、S3；uo变负，但io不能立刻反向，负载电感中储存的能量向电源反馈，io逐渐减小；▲t2时刻：io降为零，之后io才反向并增大；图5-1逆变电路及其波形举例t0第5页，共13页，星期日，2025年，2月5日5.1.2换流方式分类一．换流的概念★电路在工作过程中，电流从一个支路向另一个支路的转移的过程称为换流（也称换相）；★器件的开通：在适当的门极驱动信号下器件的导通称为导通；★器件的关断：●全控型器件可通过门极关断；●半控型器件晶闸管，必须利用外部条件才能关断；一般在晶闸管电流过零后施加一定时间反压，才能关断；★研究换流方式主要是研究如何使器件关断第6页，共13页，星期日，2025年，2月5日二．四种换流方式3．负载换流●由负载提供换流电压称为负载换流（LoadCommutation）；●负载电流相位超前于负载电压的场合，都可实现负载换流；●负载为电容性负载时，负载为同步电动机时，可实现负载换流；1．器件换流利用全控型器件的自关断能力进行的换流（DeviceCommutation）2．电网换流●由电网提供换流电压称为电网换流（LineCommutation）；●可控整流电路、交流调压电路和采用相控方式的交交变频电路；●不需器件具有门极可关断能力，也不需要为换流附加元件；4．强迫换流利用换流电路内电容和电感耦合提供换流电压或换流电流；第7页，共13页，星期日，2025年，2月5日三．基本负载换流的逆变电路★采用半控型器件晶闸管；●阻感性负载并接电容，使负载性质略呈容性，电路工作在接近并联谐振的状态；●电容为改善负载功率因数使其略呈容性而接入；●直流侧串入大电感Ld，id基本没有脉动；图5-2负载换流电路及其工作波形第8页，共13页，星期日，2025年，2月5日●切换的通断频率接近或大于负载谐振频率，负载电流基本呈矩形波；因负载对基波阻抗很大，对谐波阻抗很小，所以uo波形接近正弦；●t1前：VT1、4通，VT2、3断，uo、io均为正；VT2、3上的电压也为uo●t1时：触发VT2、3使其开通，uo加到VT1、4上使其承受反压而关断，电流从VT1、4转换到VT2、3，从而实现换相；●t1时刻须位于uo过零前并留有足够裕量，才能使换流顺利完成；★负载换流逆变电路的工作过程第9页，共1