构建三相逆变电路：从单相到三相

"逆变电路是将直流电转换为交流电的过程，广泛应用在变频器、不间断电源和感应加热电源等领域。本章主要介绍无源逆变，包括换流方式、电压型逆变电路和电流型逆变电路，以及多重逆变电路和多电平逆变电路的基本知识。" 在逆变电路中，有源逆变指的是交流侧连接电网，而无源逆变则是交流侧连接负载。逆变电路通常作为交直交变频系统的一部分，用于调节交流电机速度或提供稳定的电源输出。逆变电路的核心是通过控制开关器件（如IGBT、MOSFET）的开通和关断来改变输出交流电的频率和幅值。 5.1.1逆变电路的基本工作原理 以单相桥式逆变电路为例，电路由四个开关器件S1到S4构成。当S1和S4闭合时，负载得到正电压；当S2和S3闭合时，负载得到负电压。通过调整开关器件的切换频率，可以改变输出交流电的频率。对于纯电阻负载，电流与电压同相；而对于阻感负载，电流相位滞后于电压，且波形也有所不同。 5.2电压型逆变电路 三相电压型逆变电路是其中一个重要类型，分为单相和三相。三相电压型逆变电路常采用三相桥式结构，每个半桥由一对开关器件构成。180°导电方式是这种电路的一种工作模式，即每相的上下桥臂交替导电，导电角度相差120°。在这个模式下，每次换流发生在同一相的上下桥臂之间，被称为纵向换流。 5.2.2三相电压型逆变电路的波形图展示了各相电压和对应的电感电压，以及滤波电容器的电压。这些电压随着时间变化，形成所需频率和幅度的交流输出。 5.3电流型逆变电路则关注于控制电流波形，适用于需要精确控制电流的应用，例如电动机驱动。 5.4逆变电路的多重化和多电平逆变电路是提高输出电压质量、减小谐波的技术。多重逆变电路通过多个逆变单元并联或串联，实现输出电压或电流的合成。多电平逆变电路可以生成更接近正弦波的输出，降低谐波含量。 总结来说，逆变电路是一种关键的电力电子技术，它在现代电力系统和工业应用中发挥着至关重要的作用。从基本的单相桥式逆变电路到复杂的多电平逆变电路，逆变技术不断进步，为各种电力需求提供了高效、可控的解决方案。