有源逆變電路

有源逆變電路，將直流電能轉換為50Hz（或60Hz）的交流電能並饋入公共電網的逆變電路。

基本介紹

• 中文名：有源逆變電路
• 特點：兩個
• 公式：Uβ=2.34U2cosβ
• 作用：直流電轉換為50Hz交流電

有源逆變電路

它有兩個特點：①直流電源為電流源，逆變入端串聯大電感Ld，其入端電流id平滑連續（見電流型逆變電路）;②其負載是三相交流電網,故可採用負載換流方式（見負載換流式逆變電路）。因此該電路又稱負載換流式電流型逆變電路。
工作原理 　逆變電路採用三相橋式結構（見圖）。由於採用負載換流方式，故橋中開關元件可採用普通晶閘管。其出端A、B、C經限流電感Lа、Lb和Lc與公共電網聯結。此處三相電網作為逆變電路負載接受其饋入電能，橋中各晶閘管T1～T6均工作於開關狀態，採用相控方式（見電力電子電路）。各晶閘管的導通時刻由加到各門極脈衝的相位決定。逆變橋可視為按一定時序依次輪番通斷的 6隻開關。但在任何穩定導通狀態中,橋中只有兩支元件處於導通狀態(其餘為阻斷狀態)。例如在某一時刻有T1和T2導通,則有id=iA=-iC,即直流電流id此時作為電網相電流iA和ic流向公共電網；而在另一時刻有T4和T5導通，則id=ic=-iA，由前述id為平滑連續直流電流。由於橋中各開關的輪番通斷，iA和ic均為交變方波。同理可知iB也為交變方波。由此可見,若門極脈衝的基本重複頻率保持與公共電網同步,則各相電流的重複頻率也必然與電網同步，這樣電網就得到由直流端提供的、由逆變電路轉換的交流功率。
電路輸出功率控制 　有源逆變電路不僅具有電能的轉換功能，而且還可以通過外加信號電壓對輸出功率進行控制。由圖可見,當橋中各開關依次通斷時,逆變入端電壓uβ實際上是一個由各線電壓分段組成的波形。例如當T1和T2導通時，uβ=uAC；而當T4和T5導通時,uβ=uCA（在穩定導通狀態下,各相電流為平滑連續,電感Lа、Lb和Lc端壓均為零）等。
對電路分析可知，逆變入端電壓uβ的平均值Uβ可表示為

Uβ=2.34U2cosβ

式中U2為公共電網相電壓方均根值，β為門極脈衝的超前控制角。由圖可知，直流電流id的平均值Id可表示為式中Rd為電路直流電阻,Ud為直流電源電壓平均值。此式表明，在Ud、U2和Rd為定值條件下,利用控制信號連續改變β值，即可相應改變逆變入端電流平均值Id，從而改變逆變輸出交流功率。
有源逆變電路的典型套用是高壓直流輸電工程和繞線式交流電動機串級調速系統。