【導讀】逆變電路主要分為單相逆變電路和三相逆變電路兩類(lèi)。單相逆變電路的電路圖和輸出電流的示意波形分別如圖1和圖2所示。單相逆變電路可將直流電轉換為單相交流電,因此通常被用于功率調節器和不間斷電源(UPS)等普通家庭的商用電源應用。
關(guān)鍵要點(diǎn)
?逆變電路主要分為單相逆變電路和三相逆變電路兩類(lèi)。
?電機驅動(dòng)采用可使轉矩穩定、且可抑制振動(dòng)和噪聲的三相逆變器。
?用三相逆變器驅動(dòng)電機時(shí)的激勵(通電)方式有方波驅動(dòng)(120°激勵)和正弦波驅動(dòng)(三相調制、兩相調制),不同的方式各有優(yōu)缺點(diǎn)。
?在本系列文章中,將以電機驅動(dòng)中常用的正弦波驅動(dòng)(三相調制)方式為例進(jìn)行講解。
本文進(jìn)入本系列文章的第一個(gè)主題:“逆變電路的種類(lèi)和通電方式”。
· 逆變電路種類(lèi)和通電方式
· 三相調制逆變電路的基本工作
· 通過(guò)雙脈沖測試比較PrestoMOS?與普通SJ MOSFET的損耗(實(shí)際測試結果)
· 通過(guò)三相調制逆變電路比較PrestoMOS?與普通SJ MOSFET的效率(仿真)
逆變電路的種類(lèi)和通電方式
逆變電路主要分為單相逆變電路和三相逆變電路兩類(lèi)。單相逆變電路的電路圖和輸出電流的示意波形分別如圖1和圖2所示。單相逆變電路可將直流電轉換為單相交流電,因此通常被用于功率調節器和不間斷電源(UPS)等普通家庭的商用電源應用。
圖1:?jiǎn)蜗嗄孀冸娐穲D
圖2:?jiǎn)蜗嗄孀冸娐返妮敵鲭娏鞑ㄐ问疽鈭D
接下來(lái),三相逆變電路的電路圖和輸出電流的示意波形圖分別如圖3、圖4、圖5所示。圖4為正弦波驅動(dòng)(180°激勵)的電流波形,圖5為方波驅動(dòng)(120°激勵)的電流波形。三相逆變電路可將直流電轉換為三相交流電,因此通常被用于空調壓縮機和電動(dòng)汽車(chē)等的電機驅動(dòng)等應用。
圖3:三相逆變電路圖
圖4:三相逆變電路的輸出電流波形示意圖(180°激勵)
圖5:三相逆變電路的輸出電流波形示意圖(120°激勵)
在驅動(dòng)電機時(shí),既可以使用單相逆變電路,也可以使用三相逆變電路。然而,單相逆變電路受結構因素的影響,存在輸出電流一定為零的時(shí)段(參見(jiàn)圖2),這會(huì )導致電機的轉矩波動(dòng)很大,電機的振動(dòng)和驅動(dòng)噪聲變大。而三相逆變電路由于采用的是電流始終流過(guò)三相中的一相的控制方式(參見(jiàn)圖4和圖5),因而與單相逆變電路相比,其輸出電流的波動(dòng)較小,電機的轉矩穩定,振動(dòng)和噪聲也比較小。也因為此,電機驅動(dòng)通常多采用三相逆變電路。
如表1所示,用三相逆變器驅動(dòng)電機時(shí)的激勵方式有方波驅動(dòng)(120°激勵)和正弦波驅動(dòng)(180°激勵/三相調制、兩相調制)等不同的方式。
在圖5電流波形中的120°激勵中,半波180°區間僅120°進(jìn)行開(kāi)關(guān),因此與正弦波驅動(dòng)相比,其開(kāi)關(guān)損耗更低。但缺點(diǎn)是其相電流會(huì )接近方波狀,高次諧波會(huì )增加,電機的效率會(huì )變差。
在圖4所示的正弦波驅動(dòng)(180°激勵)中,相電流接近基頻,可減少高次諧波,因而具有可提升電機效率的優(yōu)點(diǎn)。但是,由于在整個(gè)半波180°區間都進(jìn)行開(kāi)關(guān),所以與方波驅動(dòng)相比,其開(kāi)關(guān)損耗較大。
表1:各種通電(激勵)方式及其特點(diǎn)
在本系列文章中,我們將以電機驅動(dòng)中常用的正弦波驅動(dòng)(三相調制)方式為例進(jìn)行講解。
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