PWM整流器原理与有源逆变电路解析

"本资源主要探讨了单相PWM整流器的工作原理和有源逆变电路的相关知识，适合学习电力电子技术的人群。文件详细解释了逆变的概念，包括直流到交流的转换，并通过直流发电机-电动机系统的例子阐述了电能的流转。此外，还提到了逆变产生的条件以及在不同工作状态下的功率流动情况。" 在电力电子领域，单相PWM整流器是一种重要的转换设备，它涉及到交流电到直流电的转换，同时具备控制直流电压稳定和双向能量流动的能力。PWM整流器通常由交流回路、功率开关管桥路和直流回路三部分构成，其中交流回路包含交流电动势和网侧电感，直流回路包括负载电阻和负载电动势。功率开关管桥路可以是电压型或电流型，不考虑其损耗时，交、直流侧的功率平衡关系是设计和控制的重要依据。 "有源逆变电路"是指其交流侧连接至电网的逆变电路，它允许能量从直流侧逆向传输至交流电网。这一过程在多种应用中非常关键，例如直流可逆调速系统、交流绕线转子异步电动机的串级调速以及高压直流输电。有源逆变电路可以将直流电机在回馈制动状态下的机械能转化为电能送回电网，实现能量的高效利用。 逆变的概念是将直流电转换回交流电，与整流过程相反。一个典型的例子是电力机车的下坡运行，电机在发电模式下运行，产生的电能可以反馈给电网。逆变的条件包括：一是直流电动势的存在，其极性与晶闸管导通方向一致，且其绝对值需大于变流器直流侧的平均电压；二是晶闸管的控制角需在特定范围内，使得直流电压变为负值，从而改变电能的流动方向。 图4-2展示了单相全波电路在整流和逆变两种状态下的工作情况。在整流状态下，控制角α位于0到π/2之间，电路从电网吸收电功率；而在逆变状态下，α在π/2到π之间，直流电动势极性反转，电路向电网输出电功率。通过调整控制角α，可以实现对直流侧电压的精细控制，从而达到逆变的目的。 这个资源提供了深入理解单相PWM整流器和有源逆变电路工作原理的基础，对学习电力电子技术、掌握电能转换控制方法的人员具有很高的参考价值。通过学习这部分内容，读者能够掌握逆变电路的设计和控制策略，以及如何实现直流电压稳定和双向能量流动。