发布时间:2024-10-15 19:10:16 人气:
逆变器工作原理 看看这专业的解释
逆变器是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成交流电(一般为220V,50Hz正弦波)。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。下面让我们来深入的了解逆变器工作原理。一、逆变器工作原理
1、全控型逆变器工作原理:为通常使用的单相输出的全桥逆变主电路,交流元件采用IGBT管Q11、Q12、Q13、Q14。并由PWM脉宽调制控制IGBT管的导通或截止。
当逆变器电路接上直流电源后,先由Q11、Q14导通,Q1、Q13截止,则电流由直流电源正极输出,经Q11、L或感、变压器初级线圈图1-2,到Q14回到电源负极。当Q11、Q14截止后,Q12、Q13导通,电流从电源正极经Q13、变压器初级线圈2-1电感到Q12回到电源负极。此时,在变压器初级线圈上,已形成正负交变方波,利用高频PWM控制,两对IGBT管交替重复,在变压器上产生交流电压。由于LC交流滤波器作用,使输出端形成正弦波交流电压。
当Q11、Q14关断时,为了释放储存能量,在IGBT处并联二级管D11、D12,使能量返回到直流电源中去。
2、半控型逆变器工作原理:半控型逆变器采用晶闸管元件。改进型并联逆变器的主电路如图4所示。图中,Th1、Th2为交替工作的晶闸管,设Th1先触发导通,则电流通过变压器流经Th1,同时由于变压器的感应作用,换向电容器C被充电到大的2倍的电源电压。按着Th2被触发导通,因Th2的阳极加反向偏压,Th1截止,返回阻断状态。这样,Th1与Th2换流,然后电容器C又反极性充电。如此交替触发晶闸管,电流交替流向变压器的初级,在变压器的次级得到交流电。
在电路中,电感L可以限制换向电容C的放电电流,延长放电时间,保证电路关断时间大于晶闸管的关断时间,而不需容量很大的电容器。D1和D2是2只反馈二极管,可将电感L中的能量释放,将换向剩余的能量送回电源,完成能量的反馈作用。
二、逆变器分类详解
1、按逆变器输出交流电能的频率分,可分为工频逆变器、中频逆器和高频逆变器。工频逆变器的频率为50~60Hz的逆变器;中频逆变器的频率一般为400Hz到十几kHz;高频逆变器的频率一般为十几kHz到MHz。
2、按逆变器输出的相数分,可分为单相逆变器、三相逆变器和多相逆变器。
3、按照逆变器输出电能的去向分,可分为有源逆变器和无源逆变器。凡将逆变器输出的电能向工业电网输送的逆变器,称为有源逆变器;凡将逆变器输出的电能输向某种用电负载的逆变器称为无源逆变器。
4、按逆变器主电路的形式分,可分为单端式逆变器,推挽式逆变器、半桥式逆变器和全桥式逆变器。
5、按逆变器主开关器件的类型分,可分为晶闸管逆变器、晶体管逆变器、场效应逆变器和绝缘栅双极晶体管(IGBT)逆变器等。又可将其归纳为“半控型”逆变器和“全控制”逆变器两大类。前者,不具备自关断能力,元器件在导通后即失去控制作用,故称之为“半控型”普通晶闸管即属于这一类;后者,则具有自关断能力,即无器件的导通和关断均可由控制极加以控制,故称之为“全控型”,电力场效应晶体管和绝缘栅双权晶体管(IGBT)等均属于这一类。
6、按直流电源分,可分为电压源型逆变器(VSI)和电流源型逆变器(CSI)。前者,直流电压近于恒定,输出电压为交变方波;后者,直流电流近于恒定,输也电流为交变方波。
7、按逆变器输出电压或电流的波形分,可分为正弦波输出逆变器和非正弦波输出逆变器。
8、按逆变器控制方式分,可分为调频式(PFM)逆变器和调脉宽式(PWM)逆变器。
9、按逆变器开关电路工作方式分,可分为谐振式逆变器,定频硬开关式逆变器和定频软开关式逆变器。
10、按逆变器换流方式分,可分为负载换流式逆变器和自换流式逆变器。
以上对逆变器工作原理及分类进行了详解,希望对你的理解能有帮助。更多请持续关注土巴兔装修网。什么是变频器逆变器件的原理?求解
⑴普通晶闸管SCR 曾称可控硅,它有三个极:阳极,阴极和门极。
SCR的工作特点是,当在门极与阴极间加一个不大的正向电压(G为 ,K为)时,SCR即导通,负载Rl中就有电流流过。导通后,即使取消门极电压,SCR仍保持导通状态。只有当阳极电路的电压为0或负值时,SCR才关断。所以,只需要用一个脉冲信号,就可以控制其导通了,故它常用于可控整流。
作为一种无触点的半导体开关器件,其允许反复导通和关断的次数几乎是无限的,并且导通的控制也十分方便。这是一般的通-断开关所望尘莫及的,从而使实现异步电动机的变频调速取得了突破。但由于变频器的逆变电路是在直流电压下工作的,而SCR在直流电压下又不能自行关断,因此,要实现逆变,还必须增加辅助器件和相应的电路来帮助它关断。所以,尽管当时的变频调速装置在个别领域(如风机和泵类负载)已经能够实用,但未能进入大范围的普及应用阶段。
gto晶闸管的基本结构和SCR类似,它的三个极也是:阳极(A)、阴极(K)和门极(G)。其图行符号也和SCR相似,只是在门极上加一短线,以示区别。
GTO晶闸管的基本电路和工作特点是:
①在门极G上加正电压或正脉冲(开关S和至位置1)GTO晶闸管即导通。其后,即使撤消控制信号(开关回到位置0),GTO晶闸管仍保持导通。可见,GTO晶闸管的导通过程和SCR的导通过程完全相同。
②如在G、K间加入反向电压或较强的反向脉冲(开关和至位置2),可使GTO晶闸管关断。
用GTO晶闸管作为逆变器件取得了较为满意的结果,但其关断控制较易失败,故仍较复杂,工作频率也不够高。而几乎是与此同时,大功率管(GTR)迅速发展了起来,使GTO晶闸管相形见拙。因此,在大量的中小容量变频器中,GTO晶闸管已基本不用。但其工作电流大,故在大容量变频器中,仍居主要地位。
晶闸管如何实现将直流变交流的逆变的?原理是什么?
利用震荡器的原理,先将直流电变为大小随时间变化的脉冲交流电,经隔直系统去掉直流分量,保留交变分量,再通过变换系统(升压或降压)变换,整形及稳压,就得到了符合我们需要的交流电。
逆变器有很多部分组成,其中最核心的部分就是振荡器了。最早的振荡器是电磁型的,后来发展为电子型的,从分立元件到专用集成电路,再到微电脑控制,越来越完善,逆变器的功能也越来越强,在各个领域都得到了很广泛的应用。
晶闸管逆变焊机的结构原理和控制电路原理是怎样的?
青岛艾特尔来讲述一下这方面的相关知识。1、晶闸管逆变焊机的结构原理三相交流380V,50hz经过三相整流桥整流,变成550v左右的高压直流,经过限流电阻后,由电解电容进行滤波,变成平滑直流,由快速晶闸管组成半桥逆变器,将整流后的高压直流逆变高压直流逆变为2KHZ左右的中频交流电,经中频变压器降压,输出二极管整流,电感电容滤波变为低压直流,供给焊接使用。2、晶闸管逆变焊机的控制电路原理电流给定信号与焊接电流反馈信号相减后送给PI调节器,调节器的输出送给压频转换器变为频率信号,通过输出电压检测给引弧电流,推力电流的给定信号已经输出空载电压限制,经过检测晶闸管两端承受的反向电压可以给出晶闸管关断信号,晶闸管关断信号和压频变换器的频率信号通过RS触发器进行同步,分频后分布驱动两个晶闸管交替导通工作。艾特尔公司坚持“以市场为导向、以网络为基础、以人才为基本、以信誉为前提”的经营理念,本着“国内一流、世界先进”的产品研发目标,以“研制高新技术产品,确保产品质量可靠,售后服务热情周到”作为研发、生产、销售所遵循的原则,再国内外市场赢得了广泛的赞誉。
晶闸管电动机的简介
它是同步电动机的一种变频调速的特殊形式。晶闸管电动机可简单地通过改变电 机的输入电 压或励磁电流对电机进行大范围的无级调速。由于没有换向器,所以晶闸管电动机又称无换向器电动机。根据电源电流制的不同,晶闸管电动机分为直流晶闸管电动机和交流晶闸管电动机。直流晶闸管电动机实际是大功率的无刷直流电动机,其逆变器由晶闸管组成。由于晶闸管没有自关断能力,故通常利用同步电动机的反电动势进行换流。电机起动和低速运行时,电机的反电动势很小,为解决这种情况下的换流问题,通常采用电流断续法或采用交流晶闸管电机(交-交系统),利用电源电压进行换流。在交流电源供电的场合,一般先把交流电经可控硅整流为直流电,然后馈电给晶闸管直流电机。这种系统称为晶闸管电机交-直-交系统。也可不经过直流中间环节,直接用交-交变频器把电源频率的交流电变成电机所需频率的交流电,以代替整流-逆变电路,构成交流晶闸管电机。分类直流晶闸管电动机实际是大功率的无刷直流电动机,其逆变器由晶闸管组成。由于晶闸管没有自关断能力,故通常利用同步电动机的反电动势进行换流。图1b中所示为同步电动机反电动势的波形。假定在换流以前晶闸管A、Z导通,电流经由晶闸管A→a相绕组→c相绕组→晶闸管Z流通。当希望电流由晶闸管A 转移到晶闸管B时 ,只要在ea>eb的任何时刻,例如图1b中的s点,由转子位置检测器所产生的触发信号使晶闸管B导通即可,这时在两个导通的晶闸管A、B和电机a、b二相绕组中就会出现短路电流iSL,其方向如图1a中箭头所示。当短路电流iSL达到原来通过晶闸管A的负载电流Ia时,晶闸管A就会因流过的实际电流下降到零而关断,负载电流就全部转移到晶闸管B,从而完成a、b二相之间的换流。根据理论分析,要顺利完成换流,必须保证电机的输入相电流超前于相电压。这只有在同步电机里才有可能实现。因为异步电机磁化电流的关系,它的输入相电流滞后于相电压,不能满足上述利用反电动势换流的要求。利用反电动势换流的另一个问题是电机起动问题。当电机起动和低速运行时,电机的反电动势很小,甚至没有。此时,利用反电动势换流是不可能的。为解决晶闸管电机低速运行时的换流问题,实用上有二种办法:一种是采用电流断续法;另一种是采用交流晶闸管电机(交-交系统),利用电源电压进行换流。所谓电流断续法换流,就是每当晶闸管需要换流的时刻,先设法把逆变器的输入电流下降到零,使逆变器的所有晶闸管均暂时关断;然后再给换流后应该导通的晶闸管加触发脉冲。于是在断流后重新通电时,电流将根据所加触发信号流经这些应该导通的晶闸管,实现从一相到另一相的换流。实现断流需要一定的时间,故电流断续法换流仅适用电机转速较低、频率较低的场合。当频率升高,反电动势增大时,就需要采用反电动势换流。
逆变模块有些什么电子元件?一般用什么电子元件来逆变
主要元件二极管。开关管振荡变压器.取样.调宽管.还有振荡回路电阻电容等参开关电路原理。
逆变器的主功率元件的选择至关重要,目前使用较多的功率元件有达林顿功率晶体管(BJT),功率场效应管(MOSFET),绝缘栅晶体管(IGBT)和可关断晶闸管(GTO)等,在小容量低压系统中使用较多的器件为MOSFET,因为MOSFET具有较低的通态压降和较高的开关频率。
在高压大容量系统中一般均采用IGBT模块,这是因为MOSFET随着电压的升高其通态电阻也随之增大,而IGBT在中容量系统中占有较大的优势,而在特大容量(100KVA以上)系统中,一般均采用GTO作为功率元件 。
二极管在逆变器中的应用 :
高效率和节能是家电应用中首要的问题.三相无刷直流电机因其效率高和尺寸小的优势而被广泛应用在家电设备中以及很多其他应用中.此外,由于采用了电子换向器代替机械换向装置,三相无刷直流电机被认为可靠性更高.
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