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三电平逆变器设计 [三电平逆变器的主电路结构及其工作原理] 三电平逆变器工作原理

发布时间:2024-01-19 16:00:29 人气:

[三电平逆变器的主电路结构及其工作原理] 三电平逆变器工作原理

三电平逆变器的主电路结构及其工作原理

所谓三电平是指逆变器交流侧每相输出电压相对于直流侧有三种取值,正端电压(+Vdc/2)、负端电压(-Vdc/2)、中点零电压(0)。二极管箱位型三电平逆变器主电路结构如图所示。逆变器每一相需要4个IGBT开关管、4个续流二极管、2个箱位二极管;整个三相逆变器直流侧由两个电容C1、C2串联起来来支撑并均衡直流侧电压,C1=C2。通过一定的开关逻辑控制,交流侧产生三种电平的相电压,在输出端合成正弦波。

三电平逆变器的工作原理

以输出电压A相为例,分析三电平逆变器主电路工作原理,并假设器件为理想器件,不计其导通管压降。定义负载电流由逆变器流向电机或其它负载时的方向为正方向。

(l) 当Sa1、Sa2导通,Sa3、Sa4关断时,若负载电流为正方向,则电源对电容C1充电,电流从正极点流过主开关Sa1、Sa2,该相输出端电位等同于正极点电位,输出电压U=+Vdc/2;若负载电流为负方向,则电流流过与主开关管Sa1、Sa2反并联的续流二极管对电容C1充电,电流注入正极点,该相输出端电位仍然等同于正极点电位,输出电压U=+Vdc/2。通常标识为所谓的“1”状态,如图所示。

“1”状态 “0”状态

“-1”状态

(2) 当Sa2、Sa3导通,Sa1、Sa4关断时,若负载电流为正方向,则电源对电容C1充电,电流从O点顺序流过箱位二极管Da1,主开关管Sa2:,该相输出端电位等同与0点电位,输出电压U=O;若负载电流为负方向,则电流顺序流过主开关管Sa3和箱位二极管Da2,电流注入O点,该相输出端电位等同于O点电位,输出电压U=0,电源对电容C2充电。即通常标识的“0”状态,如图所示。

(3) 当Sa3、Sa4导通,Sa1、Sa2关断时,若负载电流为正方向,则电流从负极点流过与主开关Sa3、Sa4反并联的续流二极管对电容C2进行充电,该相输出端电位等同于负极点电位,输出电压U=-Vdc/2;若负载电流为负方向,则电源对电容C2充电,电流流过主开关管Sa3、Sa4注入负极点,该相输出端电位仍然等同于负极点电位,输出电压U=-Vdc/2。通常标识为“-1”状态,如图所示。

三电平逆变器工作状态间的转换

相邻状态之间转换时有一定的时间间隔,称之为死区时间 (DeadTime),即从“l”到“0”的过程是:先关断Sa1,当一段死区时间后Sal截止,然后再开通Sa3;从“0”到“-1”的过程是:先关断Sa2,当一段死区时间后Sa2截止,再开通Sa4。“-l”到“0”以及“0”到“l”的转换与上述类似。

如果在Sa1,没有完全被关断时就开通Sa3,则Sa1、Sa2、Sa3串联直通,从而直流母线高压直接加在Sa4上,导致Sa4毁坏。所以在开关器件的触发控制上,一定的死区时间间隔是必要的。

同时需要注意的是,这三种状态间的转换只能在“1”与“0”以及“0”与“-1”之间进行。决不允许在“1”与“-1”之间直接转换,否则在死区时间里,一相四个开关容易同时连通,从而将直流母线短接,后果十分严重。同时,这样操作也会增加开关次数,导致开关损耗的增加。所以,“1”和“-1”之间的转换必须以“0”为过渡。

小功率的三电平逆变器硬件电路怎么设计

单相电即一根相线(俗称火线)和一根零线构成的电能输送形式,必要时会有第三根线(地线)。
三电平逆变器主要的特点是由多个电阶合成的输出电压正弦波形,这样在相同开关频率条件下,与传统的二电平逆变器相比,谐波含量大为减少.利用MATLAB/Simulink工具可以方便、直观地实现这些算法步骤,并可在此基础上对SVPWM控制算法和三电平逆变器的特性进行深入的研究。

什么是变频器三电平控制

三电平顾名思义就是三种电平:高电平V/2、零电平0V、低电平-V/2
三电平的实质就是开关阀值的问题,就是提供了三种开关状态转换。
三电平的控制技术主要使用在变频器中,三电平型变频器采用钳位电路,解决了两只功率器件的串联的问题,并使相电压输出具有三个电平。
三电平逆变器的主回路结构环节少,虽然为电压源型结构,但易于实现能量回馈。
三电平变频器在国内市场遇到的最大难题是电压问题,其最大输出电压达不到6KV,所以往往需要采用变通的方法,要么改变电机的电压,要么在输出侧加上升压变压器。这一弱点直接限制了它的广泛应用。这也是这个控制技术很多人不甚了解的最大原因。对于单元串联多电平型变频器,主要缺点是变流环节复杂,功率元器件数目多,体积稍微大一点,但是在其他的方式不能有效解决国内应用的需要时,在高压器件实际应用的可靠性还不是太高的情况下,它的竞争优势在相当一段时间内至少最近一段时期内,可能还是没有其它更好的替代方法。三电平电压波形是方波,当然能体现出三种不同的电压了。
变频器的电平你可以百度搜一下电平的解释就知道,这里就不多说了,变频器有单电平(一电平)、高低电平(二电平)、三电平(高低电平、零电平)等控制区别,虽然电平数不同,但是其实质还是开关阀值的状态转换而已,只不过是电路需求的控制数量不同而已。

三电平逆变器与三相逆变器相同吗

三电平逆变器是指输出有三个电平:+Udc/2 ,0,-Udc/2。这三个电平是针对交流侧某相来说的

3伏直流稳压电源的设计

图示的电路只能说是直流电源,还不能说是直流稳压电源。

如果需要稳压,则变压器的次级电压需要6V,使用LM317,如图,调整可调电阻,得到3V的输出电压,就可以是3V的稳压电源了。

单相逆变器的设计

给多少rmb?这点积分谁干啊.
你做毕业设计啊?用得着做这么完备的项目吗?

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