帶不平衡負(fù)載的逆變器拓?fù)?/h1>

《帶不平衡負(fù)載的逆變器拓?fù)洹酚蓵?huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、1.1.1Δ/Y變壓器的逆變器在三橋臂逆變器和負(fù)載之間加一個(gè)Δ/Y變壓器[2]，Δ/Y形連接次級(jí)能給不平衡負(fù)載所產(chǎn)生的中性電流提供電流通路，而初級(jí)則給引起的由負(fù)載不平衡或3的倍數(shù)次諧波零序電流提供環(huán)流通路。而Δ/Y變壓器工作在基波頻率，因而體積、重量較大，成本較高。逆變器的拓?fù)淙鐖D2.1所示。圖2.1Δ/Y變壓器三相逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)Fig.2.1TheTopologyofThree-PhaseInverterwithΔ/YTransformer1.1.2中點(diǎn)形成變壓器（NFT）式三相逆變器為了給不對(duì)稱負(fù)載供電，可以在三相輸出端加入一個(gè)中點(diǎn)形成變壓器[3]，(NeutralFormed

2、Transformer，NFT)，如圖2.2所示。NFT是將三相三線制電源轉(zhuǎn)換為三相四線制電源的變壓器，有兩種結(jié)構(gòu)形式：雙繞組和單繞組結(jié)構(gòu)。在需要輸出隔離時(shí)用雙繞組變壓器，不需要輸出隔離時(shí)用單繞組變壓器(即自耦變壓器)可以顯著減輕重量。當(dāng)三相負(fù)載不對(duì)稱時(shí)，不對(duì)稱負(fù)載產(chǎn)生的零序電流將流入變壓器繞組，造成零序電壓，三相零序電壓同相，從而使三相輸出電壓對(duì)稱。減小零序阻抗、限制不對(duì)稱負(fù)載是減小三相電壓不對(duì)稱度的措施。也就是說，使用NFT后可以帶不對(duì)稱負(fù)載，但是輸出電壓仍不是完全對(duì)稱，NFT用在三相負(fù)載的不對(duì)稱度較小的場(chǎng)合較好：另外，NFT是一個(gè)低頻變壓器，工作頻率為輸出交流電的頻率，體積和

3、重量很大，而且體積和重量隨著負(fù)載不對(duì)稱的程度變化而變化，不對(duì)稱度越大，NFT的體積重量也就越大。圖2.2NFT式三相逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)Fig.2.2TheTopologyofThree-PhaseInverterwithNFT1.1.1分裂電容式的三相逆變器用直流輸入電源的中點(diǎn)作為中性點(diǎn)也可以帶不平衡負(fù)載，如圖2.3所示，這時(shí)三相逆變器等效成三個(gè)獨(dú)立的半橋逆變器，但由于中性電流直接流過直流分壓電容，需要較大電容還存在對(duì)分壓電容進(jìn)行電壓平衡的問題[4]，而且直流電壓利用率低。圖2.3分裂電容式的三相逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)Fig.2.3TheStructureofThree-PhaseInver

4、terwithSplitDCLinkCapacitors1.1.2組合式三相逆變器組合式三相逆變器電路結(jié)構(gòu)如圖2.4所示，它是由三個(gè)單相逆變器組合而成，通過三個(gè)單相變壓器合成三相電路。每相逆變器相互獨(dú)立，只要控制三相基準(zhǔn)正弦波互差120度，將三臺(tái)輸出的地連接在一起作為中線，就可以實(shí)現(xiàn)三相四線制輸出，它不但具有極強(qiáng)的帶不平衡負(fù)載能力，且每相還可以分別控制，具有控制簡(jiǎn)單、易實(shí)現(xiàn)模塊化結(jié)構(gòu)、在線更換等特點(diǎn)。這種方法比較適合于大功率輸出場(chǎng)合，缺點(diǎn)是采用的開關(guān)管太多，而且輸出需要三個(gè)單相變壓器。圖2.4組合式三相逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)Fig.2.4TheStructureofCompositeThr

5、ee-PhaseInverter1.1.1三相四橋臂逆變器三相四橋臂逆變拓?fù)渚哂胁黄胶庳?fù)載處理能力[5-10]，第四橋臂與負(fù)載中性點(diǎn)連接，可以直接控制中性電流，無須大分壓電容，控制靈活直流電壓利用率高，可以省去中點(diǎn)形成變壓器或Δ/Y變壓器，減小逆變器的體積和重量，是當(dāng)下比較適合處理不平衡負(fù)載的拓?fù)?，如圖2.5所示。圖2.5三相四橋臂逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)Fig.2.5TheStructureofThree-phasefourbridgelegInverter應(yīng)用場(chǎng)合：1．逆變電源：例如微型渦輪發(fā)電機(jī)和燃料電池發(fā)電機(jī)，它們可以單獨(dú)結(jié)負(fù)載運(yùn)行也可以在網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)模式下運(yùn)行向電網(wǎng)輸電。這些分布式功

6、率發(fā)生器采用四橋臂逆變器來提供有一個(gè)中點(diǎn)連接的三相輸出，這類設(shè)備正快速發(fā)展并將有更大的市場(chǎng)需求。2．有源電力濾波器[11]，它用第四個(gè)橋臂來補(bǔ)償通過中性點(diǎn)的諧波電流。3．三相功率因數(shù)校正變換器[12]，額外的第四橋臂來提供處理線路失真和不平衡，及增強(qiáng)容錯(cuò)能力。綜上所述，三相變換器在處理不平衡負(fù)載時(shí)，采用四橋臂的拓?fù)涫棺儞Q器具有直流電壓利用率高，變換器體積重量小，控制靈活等特點(diǎn)。因此本課題研究這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的逆變器。