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电压源高频链三电平逆变器的研究(4)
1981--2000年为高频化新技术阶段,这个阶段的特点是:开关器件宜高速器件为主,逆变器的开关频率较高,波形改善以PWM为主,体积重量小,逆变效率高,正弦波逆变技术的发展日趋完善。
2000至今为高效率低污染阶段,这个阶段的特点是:以逆变器的综合性能为主,低速与高速开关器件并用,多重叠加法与PWM法并用,不在偏向追求高速开关器件与高开关频率,高效环保的逆变技术开始出现。
1.4逆变主电路的基本形式和分类
逆变器是一种将直流电能直接变换成交流电能的装置。如果它是通过直流电动机与交流发电机组来实现这种电能逆变,则称之为旋转变流机;如果它是通过功率半导体开关器件来实现这种电能的逆变,则称为静止变流机器,电力电子学中称静止变流器为逆变器。静止变流器在体积、重量、变换效率、可靠性、电能质量等方面都比旋转变流机优越。
逆变器的种类按照不同的分类方法有很多种:按交流输出能量的去向,可以分为有源逆变器和无源逆变器;按照功率流动的方向,可以分为单向逆变器和双向逆变器;按照功率变换的比例,可以分为全功率逆变器和部分功率逆变器;按照直流输入电源的性质,可以分为电压型逆变器和电流型逆变器;按照输入与输出的电气隔离,可以分为非隔离逆变器、低频环节隔离逆变器和高频环节隔离逆变器;按照整体结构,可以分为单级逆变器与内高频逆变器;按照主电路的结构形式,可以分为半桥式逆变器、全桥式逆变器和推挽式逆变器;按照功率开关器件的种类,可以分为SCR逆变器、GTR逆变器、GTO逆变器、MOSFET逆变器、IGBT逆变器、混合器件逆变器;按照调制方式,可以分为脉宽调制逆变器和脉频调制逆变器,按照控制技术,可以分为模拟控制逆变器和数字控制逆变器;按照输出电压的波形,可以分为正弦波逆变器、准正弦波逆变器和非正弦波逆变器;按照输出电压的相数可以分为单相逆变器、三相逆变器和多相逆变器;按照输出电能的频,可以分为工频逆变器、中频逆变器和高频逆变器;按照功率开关的工作方式,可以分为硬件开关逆变器和软件关逆变器;按照输出电压波形的改善方式,可以分为PWM逆变器、多重叠加逆变器和多电平逆变器。
逆变器按主电路的形式分类如下:
推挽式
单相 半桥式
电压型逆变器 全桥式
半桥式
逆变器 三相 全桥式
单相
电流型逆变器
三相
电压源型逆变器和电流源型逆变器
根据输入直流源的性质、逆变器的直流输入波形和交流输出波形,可以吧逆变器分成电压源型逆变器(电压型逆变器)和电流源型逆变器(电流型逆变器)。
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