逆變電源的原理

利用晶閘管電路把直流電轉(zhuǎn)變成交流電,這種對應(yīng)于整流的逆向過程,定義為逆變。例如：應(yīng)用晶閘管的電力機(jī)車，當(dāng)下坡時(shí)使直流電動機(jī)作為發(fā)電機(jī)制動運(yùn)行，機(jī)車的位能轉(zhuǎn)變成電能，反送到交流電網(wǎng)中去。又如運(yùn)轉(zhuǎn)著的直流電動機(jī)，要使它迅速制動，也可讓電動機(jī)作發(fā)電機(jī)運(yùn)行，把電動機(jī)的動能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，反送到電網(wǎng)中去。

把直流電逆變成交流電的電路稱為逆變電路。在特定場合下，同一套晶閘管變流電路既可作整流，又能作逆變。

變流器工作在逆變狀態(tài)時(shí)，如果把變流器的交流側(cè)接到交流電源上，把直流電逆變?yōu)橥l率的交流電反送到電網(wǎng)去，叫有源逆變。如果變流器的交流側(cè)不與電網(wǎng)聯(lián)接，而直接接到負(fù)載,即把直流電逆變?yōu)槟骋活l率或可調(diào)頻率的交流電供給負(fù)載，則叫無源逆變。交流變頻調(diào)速就是利用這一原理工作的。有源逆變除用于直流可逆調(diào)速系統(tǒng)外，還用于交流饒線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)的串級調(diào)速和高壓直流輸電等方面。

逆變電源的相對概念

交流電轉(zhuǎn)換為直流電的方法就是整流;而直流電轉(zhuǎn)換為交流電的方法是逆變。

整流，全波整流電路就是利用二極管單向?qū)ǖ奶匦裕?個(gè)二極管連成一個(gè)橋式整流電路(見下圖)，使輸入端是交流電流，其波形是正弦波，電流方向是交變的，而輸出端波形電流變?yōu)橥环较颍俳?jīng)過濾波電路將波形濾掉之后可得到直流電。

橋式整流電路

逆變電源中的脈寬調(diào)制技術(shù)應(yīng)用

基本型方波逆變電源電路簡單，但輸出電壓波形的諧波含量過大，亦既THD(電流諧波畸變率)過大;移相多重疊加逆變電源輸出電壓波形的諧波含量小，亦即THD小，但電路較復(fù)雜。而PWM脈寬調(diào)制式逆變電源，既有電腦的電路，又可使輸出電壓波形，因而得到了廣泛的應(yīng)用。

所謂PWM脈寬調(diào)制技術(shù)(Pulse Width Modulation,PWM),是用一種參考波(通常是正弦波，有時(shí)也采用梯形波或注入零序諧波的正弦波或方波等)為調(diào)制波(Modulating Wave),而以N倍于調(diào)制波頻率的三角波(有時(shí)也用鋸齒波)為載波(Carrier Wave)進(jìn)行波形比較，在調(diào)制波大于載波的部分產(chǎn)生一組幅值相等，而寬度正比于調(diào)制波的矩形脈沖序列用來等效調(diào)制波，用開關(guān)量取代模擬量，并通過對逆變電源開關(guān)管的通/斷控制，把直流電變成交流電，這種技術(shù)就叫做脈寬控制逆變技術(shù)。由于載波三角波(或鋸齒波)的上下款度是線性變化的，故這種技術(shù)就叫做脈寬控制逆變技術(shù)。由于載波三角波(或鋸齒波)的上下寬度是線性變化的，故這種調(diào)制方式也是線性的，當(dāng)調(diào)制波為正弦波時(shí)，輸出矩形脈沖序列的脈沖寬度按正弦規(guī)律變化，這種調(diào)制技術(shù)通常又稱為正弦脈寬調(diào)制(Sinusoida PWM)技術(shù)。