逆变器

✍ dations ◷ 2025-07-20 18:24:34 #电子技术,电力工程,电子工程,电子元件,电路,设备,功率电子学,电力系统组件

逆变器(又称反流器、反用换流器;Inverter)是一个利用高频桥式电路将直流电(DC)变换成交流电(AC)的电子器件,其目的与整流器相反(AC转DC);

逆变器(Inverter)及整流器(Rectifier)皆为换流器/逆变器(Converter)的其中一种。

根据逆变器的电路形式与输出的交流信号,可分为半桥逆变器、全桥逆变器和三相桥式逆变器。

半桥逆变器由两个开关串联组成,输出端位于两个开关的中点,由上下两个开关的开通、关断来决定输出的电压。半桥逆变器配合两个分压电容,可以输出双端之间的高频交流电。开关旁一般需要并联续流二极管,以便在感性负载时起到续流作用。半桥逆变器配合正负双电压源,可以输出双端的完全交流、含有直流分量的交流以及完全直流信号。

全桥逆变器由各含两个开关的两个桥臂连接成正方形组成,输出端的两端分别位于两组开关的中点,相当于取两个半桥的电压差,因此可以得到正负双向的交流输出。全桥逆变器可以不依赖外加器件,仅仅使用单电压源输出双端的完全交流、含有直流分量的交流以及完全直流信号。

三相桥式逆变器类似于全桥逆变器,但它有三个桥臂,输出端的三端分别位于三组开关的中点,取两两之间的电压差就可以得到三相电所需的三个相电压。根据三组共六个开关的开通顺序,三相桥式逆变器可以得到一组幅值相等、频率相等、相位相差120°的三相电信号。

根据输出端是否有源,又可以分为有源逆变和无源逆变。

如果逆变器的输出需要直接并入电网,则属于有源逆变。在此情况下,输出端原本已经有电压波动,逆变器只是向外输出能量。由于输出端电压波动的影响,逆变器件可以自动关断,而无需在控制时予以强制关断,因此可以使用较廉价的半控器件如晶闸管。

若逆变器输出需要直接使用,不并入电网,则属于无源逆变。在此情况下,由于输出端没有电压波动,逆变器需要严格控制通断,因此必须使用全控器件如可关断晶闸管等。

若逆变器输出需要并入电网,或是需要驱动一个已经在转动的电动机等电感性负载,则逆变器输出信号的相位将至关重要。为了控制逆变器输出的相位,需要在逆变器中加入相控电路。常用相控电路的原理有如下两种:

相敏检测电路可以检测到交流波形中的某一特定点,如过零点、最高点等。当一个信号源每次到达此特定点时,通过调节其它信号源到达同样的点,以实现同相。由于交流电是时时变化的,这种前馈调节方式总存在一定的滞后,调节效果并不理想,要实现一定的相位差也较困难。

锁相环电路通过鉴相器获得各信号源的当前相位,并通过反馈调节方式使各信号源的相位趋于一致,调节效果好、精度高,也容易实现一定的相位差。

反用换流器的应用广泛,其主要应用如下:

光伏逆变器能够将光伏电池产生的直流电能转换为能够并网或直接使用的交流电能。光伏发电是极具发展潜力的可再生能源。随着光伏电池转换效率的提高,制造成本的降低,以及国家对于光伏发电的大力支持,近些年来光伏逆变器作为配套产品,也不断快速发展。

不间断电源通过有电时将市电整流成直流电存于电容当中,并于停电时将电容当中电能放出并转换成交流电,来为用电器提供一个稳定、一致、可靠的供电系统。逆变器在其中主要起到将电容中放出的直流电转换为交流电的作用,同时对于供电频率不稳的地区,在有电时也可以将市电整流再逆变,以获得一个稳定的电源输入。

为了输电方便,城市轨道交通列车和公交无轨电车系统一般使用直流供电,但车辆所用电动机大都为三相交流电机,因此必须使用逆变器进行逆变。新型车辆一般使用VVVF变频器进行变压变频调节,以更好地对电机进行控制。

交-直-交变频器是由一个整流器和一个逆变器组成的,通过将交流电先转换成为直流电,再转换成为交流电,以改变其频率,同时通过对逆变部分开关的控制来更好地实现输出控制,以获得各种需要的交流电信号输出。此等技术目前已应用于变频式冷气机等范畴。


相关

  • 升糖指数升糖指数(Glycemic index,简称GI),又译糖生成指数,用于衡量糖类对血糖量的影响。在消化过程中迅速分解并且将葡萄糖迅速释放到循环系统的糖类具有高升糖指数。反之,在消化过程中缓
  • 心身症身心性疾病,也翻译成身心症(somatoform disorder),是指由心理引起生理的疾病。
  • 藻胆蛋白藻胆蛋白是一种水溶性蛋白质,主要存在于蓝菌及某些种类的藻类(包括有红藻、隐藻、灰色藻和少数一些甲藻)中,用以捕获光能量,然后传递与叶绿素进行光合作用。藻胆蛋白是由多种蛋白
  • 筝族乐器是东亚地区一类半筒状箱型齐特琴类(box zither)拨弦乐器,上有可移动的弦柱(或称雁柱),移动雁柱即可调校音高,包括有中国的古筝(中国筝)、日本的和筝、朝鲜的伽倻琴、越南的弹
  • 信号级联信号转导(英语:Signal transduction;也译作讯息传导)是化学或物理信号作为一系列分子事件通过细胞传递的过程,最常见的是蛋白激酶催化的蛋白质磷酸化,最终导致细胞反应。负责检测
  • 1583年商朝第二任君主外丙继位。埃及人发明的一种全新的历法,该历法来源于月亮和星星。该历法比巴比伦历法要先进。
  • 巧克力蛋糕巧克力蛋糕(英语:Chocolate cake)是一种以巧克力制成的蛋糕,于生日派对及婚礼常见,也是常见的甜品之一。巧克力蛋糕有时被误称为黑森林蛋糕,虽然两者实际上有分别。巧克力蛋糕的种
  • 悯郡王悯郡王(满语:ᠵᡳᠯᠠᠴᡠᠩᡤᠠ ᡤᡳᠶᡡᠨ ᠸᠠᠩ,穆麟德:jilacungga giyūn wang;1858年),清朝咸丰帝第二子。生于咸丰八年(1858年)二月初五丑时,殇于卯时,生母玟贵妃徐佳氏。未命名
  • 韦科韦科(Waco /ˈweɪkoʊ/ WAY-koh)是位于美国得克萨斯州中部的一座城市,也是麦克伦南县的县治所在。贝勒大学位于韦科,也是当地最大的雇主。它距离达拉斯市南部大约七十英哩,在布
  • 劳动合同劳动合同是雇主与劳工订立的劳务提供合约,是商业合约的一种,内容通常包括工资、工作时间、休假、休息时间、福利、工作内容等。