跟着人类社会对绿色动力需求的扩展,逆变器规划成为了大势所趋,高效牢靠的逆变体系对功率因数校对和电流谐波按捺提出了更高的要求。本文将介绍具有功率因数校对功用的3中惯例逆变器构成计划概况(三级构成计划Ⅰ、三级构成计划Ⅱ和两级构成计划)。
1 现代逆变电源体系的组成和结构
跟着各行各业操控技能的开展和对操作功用要求的进步,许多职业的用电设备都不是直接运用通用沟通电网供应的沟通电作为电动力,而是经过各种办法对其进行改换,然后得到各自所需的电能办法。现代逆变体系便是一种经过整流和逆变组合电路,来完结逆变功用的电源体系。逆变体系除了整流电路和逆变电路外,还要有操控电路、维护电路和辅佐电路等。现代逆变体系根本结构如图1所示。
现代逆变体系各部分功用如下:
1. 整流电路:整流电路便是使用整流开关器材,如半导体二极管、晶闸管(可控硅)和自关断开关器材等,将沟通电改换为直流电。除此之外,整流电路还应具有按捺电流谐波和功率因数调整功用。
2. 逆变电路:逆变电路的功用是将直流电改换成沟通电,即经过操控逆变电路的作业频率和输出时刻份额,使逆变器的输出电压或电流的频率和幅值依照人们的志愿或设备作业的要求来灵敏地改变。
3. 操控电路:操控电路的功用是按要求发生和调理一系列的操控脉冲来操控逆变开关管的导通和关断,然后合作逆变器主电路完结逆变功用。
4. 辅佐电路:辅佐电路的功用是将逆变器的输入电压改换成合适操控电路作业需要的直流电压。关于沟通电网输入,能够选用工频降压、整流、线性稳压等办法,当然也能够选用DC-DC改换器。
5. 维护电路:维护电路要完结的功用首要包含:输入过压、欠压维护;输出过压、欠压维护;过载维护;过流和短路维护;过热维护等。
2 逆变电源体系功率因数及谐波搅扰问题剖析
关于逆变器的整流环节(AC-DC),传统的办法仍选用不控整流将通用沟通电网供应的沟通电经整流改换为直流。尽管不控整流器电路简略牢靠,但它会从电网中汲取高峰值电流,使输入端电流和沟通电压均发生畸变。也便是说,很多的电器设备本身的稳压电源,其输入前置级电路实际上是一个峰值检波器,在高压电容滤波器上的充电电压,使得整流器的导通角缩短三倍,电流脉冲成了非正弦波的窄脉冲,因而在电网输入端发生失真很大的谐波峰值搅扰,如图2所示。
由此可见,很多整流电路的使用使电网供应严峻畸变的非正弦电流,对此畸变的输入电流进行傅立叶剖析,发现它不只含有基波,还含有丰厚的高次谐波重量。这些高次谐波倒流入电网,引起严峻的谐波污染,使输入端功率因数下降,将形成巨大的糟蹋和严峻损害。输入电流谐波的损害首要有:
(1)使电能的出产、传输和使用的功率下降,使得电器设备过热、发生振荡和噪声并使绝缘老化,运用寿命缩短,乃至发生毛病或焚毁。
(2)可引起电力体系部分并联谐振或串联谐振,使谐波含量扩大,形成%&&&&&%器等设备焚毁。
(3)使丈量仪器发生附加谐波差错。惯例的丈量仪器是规划并作业在正弦电压、电流波形的,因此在丈量正弦电压和电流时能保证其精度,可是这些外表用于丈量非正弦量时,会发生附加差错,影响丈量精度。
(4)谐波还会引起继电维护和电动设备误动作,使电能计量呈现紊乱。