『壹』 三相电压型方波逆变电路(最全图解)
本文深入探讨三相电压型方波逆变电路的理论基础,主要基于王兆安教授的《电力电子技术》中关于“三相电压型逆变电路”的章节,并在此基础上进行扩展讲解。
首先,我们来认识三相逆变电路的分类,本文主要聚焦于方波电路的理论,PWM电路的介绍则留待后续章节。
接下来,我们将关注三相方波逆变电路在纯电阻负载下的工作情况。基本假设包括负载星形连接、平衡对称、纯电阻负载,负载中点电位作为参考电位;控制信号脉宽为180°,功率器件无惯性;直流滤波电容无穷大;电路处于稳态。
在纯电阻负载下,IGBT的反并联二极管不导通,电路周期内有六种不同的工作模式,每种模式中三个开关同时导通。具体工作模式与对应回路如图所示。同时,我们绘制了对应波形图,以便直观理解。
随后,我们将进行相关计算。首先,计算中性点和虚拟中性点之间的电压,各线电压、各相电压等。然后,通过傅里叶级数展开,计算相电压的有效值、基波幅值和有效值。同时,我们对六阶梯波的傅里叶级数展开进行了详细的解释。
接着,我们继续分析线电压的计算,以及输入电流的计算,深入理解电路的工作原理。
最后,我们探讨三相方波逆变电路在阻感负载下的工作情况。在阻感负载下,由于电感电流的不能突变,IGBT的反并联二极管会导通。我们分别分析了基波阻抗角分别为不同值时的工作模式,以及对应的波形图。
总结而言,无论是电阻负载还是阻感负载,三相电压型方波逆变电路共有三种工作模式,分别为三个开关导通、两个开关导通和一个二极管导通,或两个二极管导通和一个开关导通。通过本文的深入解析,希望能帮助大家更好地理解三相逆变电路的运行机制。