環(huán)保節(jié)能型H橋及SPWM直流電源式逆變器

前言

　　21世紀(jì)是環(huán)保與節(jié)能的世紀(jì)。所謂環(huán)保節(jié)能式逆變器，就是對(duì)負(fù)載和周?chē)h(huán)境的諧波污染小，逆變效率高的逆變器。逆變器對(duì)負(fù)載和環(huán)境造成的污染是由其產(chǎn)生的諧波造成的。逆變器產(chǎn)生的諧波是一種只能對(duì)負(fù)載和環(huán)境造成污染，而不能像基波那樣在負(fù)載中作功的廢能。但廢能也是一種損耗，也會(huì)降低逆變器的逆變效率。例如，當(dāng)它的輸出電壓是180。的方波時(shí)，波形中將包含所有的奇次諧波，波形畸變率將高達(dá)46％，也就是說(shuō)在逆變器輸出的電能中，有46％是不能被負(fù)載利用作功的廢能，只有54％的基波電能被負(fù)載有效利用。這就說(shuō)明，由諧波造成的損耗比逆變器的歐姆熱損耗、電路的開(kāi)關(guān)損耗、自用電損耗之和還要大很多倍，是逆變器產(chǎn)生電能損耗的主要根源。從這個(gè)意義上來(lái)說(shuō)，諧波將是逆變器環(huán)保與節(jié)能革命的主要對(duì)象。此外，逆變器產(chǎn)生的諧波也與逆變電路的形式及開(kāi)關(guān)管的工作方式有關(guān)，硬開(kāi)關(guān)產(chǎn)生的諧波及開(kāi)關(guān)損耗比軟開(kāi)關(guān)產(chǎn)生的諧波及開(kāi)關(guān)損耗要大。因此，實(shí)現(xiàn)逆變器環(huán)保與節(jié)能的主要方法有兩個(gè)：一是選擇合適的逆變電路與逆變方式，以減少逆變器的諧波含量；二是采用軟開(kāi)關(guān)，以減少逆變器的開(kāi)關(guān)損耗。

內(nèi)容概要

本書(shū)的主要內(nèi)容有兩部分：一是介紹了采用不同開(kāi)關(guān)器件，不同直流電源電壓的環(huán)保節(jié)能式2H橋、3H橋的各種級(jí)聯(lián)疊加方式，以及最多電平數(shù)的級(jí)聯(lián)疊加方式；二是介紹了我們最新針對(duì)環(huán)保節(jié)能而研發(fā)的，可以節(jié)省大量開(kāi)關(guān)器件，消諧波能力強(qiáng)、性能優(yōu)越的獨(dú)立SPWM直流電源級(jí)聯(lián)疊加方式、電容分壓SPWM直流級(jí)聯(lián)疊加方式，以及它們的N×N雙級(jí)聯(lián)疊加方式。    本書(shū)的特點(diǎn)是內(nèi)容新，技術(shù)新，加入了數(shù)學(xué)分析。    本書(shū)適合自動(dòng)化與電力電子技術(shù)專(zhuān)業(yè)的大學(xué)教師、研究生，以及從事逆變技術(shù)、變頻技術(shù)和UPS技術(shù)研發(fā)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員閱讀。

書(shū)籍目錄

第1章  概述  1.1  定義和研制背景    1.1.1  定義    1.1.2  SPWM多電平逆變器的研制背景  1.2  發(fā)展過(guò)程和應(yīng)用領(lǐng)域    1.2.1  SPWM多電平逆變器的發(fā)展過(guò)程    1.2.2  SPWM多電平逆變器的應(yīng)用領(lǐng)域  1.3  基本工作原理、分類(lèi)及特點(diǎn)    1.3.1  傳統(tǒng)SPWM多電平逆變器的工作原理與分類(lèi)    1.3.2  傳統(tǒng)SPWM多電平逆變器的特點(diǎn)  1.4  SPWM多電平逆變器的基本單元分析法    1.4.1  基本單元    1.4.2  SPWM多電平逆變器的基本單元組成  1.5  SPWM多電平逆變器所用的開(kāi)關(guān)器件    1.5.1  晶閘管（SCR）    1.5.2  可關(guān)斷晶閘管（GTO）    1.5.3  絕緣柵雙極晶體管（IGBT）    1.5.4  集成門(mén)極晶閘管（IGCT）    1.5.5  開(kāi)關(guān)器件的選擇  1.6  級(jí)聯(lián)式多電平逆變器的結(jié)構(gòu)及H橋功率單元    1.6.1  級(jí)聯(lián)式多電平逆變器的優(yōu)缺點(diǎn)    1.6.2  基本功率單元H橋的定義及典型級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)第2章  H橋的構(gòu)成及工作原理  2.1  基本單元單相半橋式兩電平逆變器  2.2  2H橋的構(gòu)成及其工作原理    2.2.1  采用兩電平SPWM控制法求解uab?    2.2.2  用單極性載波三角波SPWM控制法求解uab?  2.3  二極管鉗位3H橋的構(gòu)成及其工作原理    2.3.1  二極管鉗位式三電平逆變器    2.3.2  二極管鉗位式三電平逆變器的輸出電壓表示式    2.3.3  采用層疊式SPWM控制法求解uAO?    2.3.4  二極管鉗位3H橋逆變器  2.4  電容鉗位3H橋的構(gòu)成及其工作原理    2.4.1  電容鉗位式三電平逆變器    2.4.2  電容鉗位3H橋逆變器  2.5  混合鉗位3H橋的構(gòu)成及其工作原理    2.5.1  混合鉗位式三電平逆變器的結(jié)構(gòu)原理    2.5.2  混合鉗位3H橋逆變器  2.6  2H橋與3H橋的內(nèi)在關(guān)系與應(yīng)用比較    2.6.1  2H橋與鉗位式三電平逆變器的輸出電壓    2.6.2  3H橋、2×2H橋與鉗位式五電平逆變器的輸出電壓    2.6.3  2H橋、鉗位式多電平逆變器及3H橋的對(duì)比第3章  H橋的SPWM級(jí)聯(lián)疊加  3.1  H橋級(jí)聯(lián)SPWM多電平逆變器的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)  3.2  H橋級(jí)聯(lián)的條件及級(jí)聯(lián)的種類(lèi)    3.2.1  H橋級(jí)聯(lián)疊加的條件    3.2.2  H橋級(jí)聯(lián)疊加的種類(lèi)  3.3  IGBT2H橋級(jí)聯(lián)疊加SPWM多電平逆變器    3.3.1  SPWM2H橋的串聯(lián)級(jí)聯(lián)疊加    3.3.2  SPWM2H橋的并聯(lián)級(jí)聯(lián)疊加    3.3.3  SPWM2H橋的串-并聯(lián)級(jí)聯(lián)疊加    3.3.4  SPWM2H橋串-并聯(lián)級(jí)聯(lián)疊加的控制電路  3.4  IGBT-3H橋級(jí)聯(lián)疊加SPWM多電平逆變器    3.4.1  采用反相層疊SPWM控制的3H橋逆變器    3.4.2  IGBT3H橋的串聯(lián)級(jí)聯(lián)疊加    3.4.3  IGBT3H橋的并聯(lián)級(jí)聯(lián)疊加    3.4.4  IGBT3H橋的串-并聯(lián)級(jí)聯(lián)疊加    3.4.5  IGBT3H橋串-并聯(lián)級(jí)聯(lián)疊加的控制電路  3.5  IGBT-2H橋與3H橋的混合級(jí)聯(lián)疊加逆變器    3.5.1  一個(gè)2H橋與一個(gè)鉗位式三電平逆變器的級(jí)聯(lián)疊加    3.5.2  一個(gè)2H橋與一個(gè)3H橋的混合級(jí)聯(lián)疊加  3.6  不同開(kāi)關(guān)器件、不同直流電壓的2H橋的級(jí)聯(lián)疊加    3.6.1  用GTO與IGBT做開(kāi)關(guān)的兩級(jí)2H橋串聯(lián)級(jí)聯(lián)疊加    3.6.2  用GTO與IGBT做開(kāi)關(guān)的三級(jí)2H橋串聯(lián)級(jí)聯(lián)疊加    3.6.3  采用不同開(kāi)關(guān)器件、不同直流電壓的其他2H橋的級(jí)聯(lián)疊加方式  3.7  不同開(kāi)關(guān)器件、不同直流電壓的2H橋與3H橋的混合級(jí)聯(lián)疊加    3.7.1  2H橋與3H橋的混合級(jí)聯(lián)疊加    3.7.2  2H橋與不對(duì)稱(chēng)3H橋的混合級(jí)聯(lián)疊加  3.8  2H橋的三進(jìn)制（3N-1）級(jí)聯(lián)疊加    3.8.1  兩個(gè)2H橋3N-1級(jí)聯(lián)疊加式九電平逆變器    3.8.2  三個(gè)2H橋?3N-1級(jí)聯(lián)疊加式二十七電平逆變器  3.9  公用一個(gè)橋臂的2H橋二進(jìn)制（2N-1）級(jí)聯(lián)疊加　……第4章  H橋SPWM級(jí)聯(lián)疊加的控制方法第5章  獨(dú)立SPWM直流電源級(jí)聯(lián)式多電平逆變器第6章  直流電容分壓SPWM直流電源級(jí)聯(lián)式多電平逆變器第7章  H橋的多重疊加第8章  電流型H橋及TPWM直流電流源級(jí)聯(lián)式逆變器第9章  應(yīng)用舉例參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　?、劢档烷_(kāi)關(guān)損耗的優(yōu)化。當(dāng)SPWM控制的開(kāi)關(guān)頻率升高時(shí)，開(kāi)關(guān)損耗將成比例地增大。當(dāng)在正弦調(diào)制波中加入零序諧波或3次諧波后，會(huì)使調(diào)制波的峰頂變平。而當(dāng)調(diào)制度M=1時(shí)，可以使開(kāi)關(guān)在相電壓的最大值附近不動(dòng)作，這樣就減少了開(kāi)關(guān)在最大電流處的開(kāi)關(guān)次數(shù)，可以減少開(kāi)關(guān)損耗。另外，由于調(diào)制波峰頂變平，可以使開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換的位置向邊緣移動(dòng)，減少了開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換時(shí)的電流，從而也減少了開(kāi)關(guān)損耗?！　?shí)際上，這種在正弦調(diào)制波中加入零序諧波的方法，在本質(zhì)上與電壓空間相量法是一致的，它相當(dāng)于零相量在半開(kāi)關(guān)周期的始末兩端均勻分布的空間電壓相量法。因此，開(kāi)關(guān)頻率優(yōu)化技術(shù)也可以看成是兩電平逆變器空間電壓相量控制技術(shù)在多電平逆變技術(shù)中的推廣應(yīng)用?！　?duì)于4.1.2 節(jié)中的2給出的H橋級(jí)聯(lián)疊加的控制方法，只要在其正弦調(diào)制波中加入零序或3次諧波，都可以變成開(kāi)關(guān)頻率優(yōu)化的SPWM控制法。例如，對(duì)于基本單元兩電平SP-WM控制法、載波三角波移相SPWM控制法、載波三角波層疊式SPWM控制法、載波三角波分段層疊SPWM控制法，在其正弦調(diào)制波中加入3次諧波后，都可以變成相應(yīng)的開(kāi)關(guān)頻率優(yōu)化SPWM控制法。

圖書(shū)封面

圖書(shū)標(biāo)簽Tags

無(wú)

評(píng)論、評(píng)分、閱讀與下載

---

    環(huán)保節(jié)能型H橋及SPWM直流電源式逆變器 PDF格式下載

---