串联谐振单相全桥逆变电路工作原理

串联补偿逆变电路的结构如图所示。

它由三相晶闸管全控整流桥、平波电感dL、滤波电容dC、单相全控桥式逆变电路、续流二极管、串联谐振逆变器负载构成。

三相晶闸管全控整流桥将正弦的工频交流电整流成脉动的直流电dU,可通过调节直流电压dU来调节负载电流。平波电感dL在此起切断直流通路的作用。

由于要求恒压源供电,所以需要一个很大的滤波电容dC,当dC足够大时,可以认为输入电压是恒压dU。在电路还没开始工作前,电容dC就通过电网储能,以便于启动逆变电路。

由四只晶闸管构成的单相全控桥式逆变电路将直流电压dU逆变为中频方波电压,并将它加到负载电路。负载电路是由感应线圈和补偿电容组成的串联振荡电路,对工件进行感应加热。通过电感的电流接近正弦波形。

与并联补偿逆变电路的强迫换流工作方式不同,串联补偿逆变电路是通过自然换流来实现工作晶闸管之间转换的,其工作原理如下:

第一阶段：首先触发晶闸管SCR1、SCR4,电流通过正端流入,经过SCR1、串联振荡负载、SCR4,再由负端流出,此时补偿电容C充上了左正右负的电压。

50hz触发脉冲时，容性工况的链节1右桥臂上igct管阳阴极电压波形及输出电流波形，最大关断电流为2500a，关断发生在直流电压2500v时，igct关断过电压峰值为3400v。当s断开时由于电感l中的电流不能突变，它所产生的感应电动势阻止电流的减小，l中感应电动势的极性为左负又正，此时续流二极管d处于正向偏置导通状态，电感中的能量经过续流二极管向滤波电容c充电，同时给负载供电。其原理是：当输入交流电压过零点处时，控制电路控制vf导通，电感l流过电流而储能，然后vf关断，电感电流经二极管vd 给电容c充电，将电感储能转移到电容上，接着vf再次导通、关断，如此重复，精确控制vf每次导通的时间或控制通过vf的电流，使输入电流波形跟随电压波形，从而提高功率因数，减小谐波分量。

当s断开时由于电感l中的电流不能突变，它所产生的感应电动势阻止电流的减小，l中感应电动势的极性为左负又正，此时续流二极管d处于正向偏置导通状态，电感中的能量经过续流二极管向滤波电容c充电，同时给负载供电。2)当a>60(时，ud波形每60(中有一段为零，ud波形不能出现负值3)带电阻负载时三相桥式全控整流电路a角的移相范围是120((3)晶闸管及输出整流电压的情况如表1所示 ：表1 晶闸管及输出整流电压时段 i ii iii iv v vi 共阴级组中导通的晶闸管 vt1 vt1 vt3 vt3 vt5 vt5 共阴级组中导通的晶闸管 vt6 vt2 vt2 vt4 vt4 vt6 整流输出电压 ua-ub=uab ua-uc=uac ub-uc=ubc ub-ua=uba uc-ua=uca uc-ub=ucb2.2 三相桥式全控整流电路定量分析(1)当整流输出电压连续时（即带阻感负载时，或带电阻负载a≤60(时）的平均值为：(2)带电阻负载且a >60(时，整流电压平均值为：输出电流平均值为 ：id=ud/r(3)晶闸管承受最大正向电压为，为变压器二次线电压峰值，即urm=×110=269.4v⑷输出平均电压202.6，负载r为5欧姆全桥逆变电路，则输出电流id及触发角a，即id=ud／r=⑸电阻负载，电感触发角,则输出平均电压，即=128.7v2.3 参数设置⑴晶闸管参数桥臂数量：3缓冲电阻：1000欧姆缓冲电容：1e-6f晶闸管的内电阻:0.1欧姆晶闸管的内电感：1e-5h晶闸管正向管压降：1v⑵负载参数①电阻负载 电感l=0②电阻负载，电感2.4 保护电路电力电子装置可能的过电压——外因过电压和内因过电压，外因过电压主要来自雷击和系统操作过程等外因。此后，u2开始下降，由于电路输出端没接负载，电容器没有放电回路，所以电容电压值uc不变，此时，uc＞u2，二极管两端承受反向电压，处于截止状态，电路的输出电压，电路输出维持一个恒定值。

第四阶段：当电流再一次变为负时,电流将通过续流二极管D2、D3续流,同时给SCR2、SCR3加上反压,使晶闸管SCR2、SCR3关断。

从负载回来的电流也从电容的一个负端流入，再从另一个负端流向电源负端。当-uco utri，使vtb-断开，触发vtb+，由于电流不能突变，因此负载电流经vta+和vdb+续流，使vtb+不能导通，uo 0，同时电流下降，由于电流小，电流会下降到0， vdb+断开，负载电流经vtb+ 和vda+构成电流回路，电流变负。为达到这一目的全桥逆变电路，需要在uz的正、负半周内正确引导流向负载的电流，使其方向不变，设变压器副边两端分别为a和b，则a为“+”b为“一”时应有电流流出a点，a为“一”b为“+”时应有电流流入a点。

以后开始重复以上过程。

10使用在斩波器与逆变器中的性能比较scr一般为国产元件，性价比较为低廉，它是控制极触发导通的，导通后不能自行关断，必须等通过阳极-阴极的电流为0，并维持约100就能使它误触发导通，尤其当电网波动，或电机瞬时堵转时电流突变，经常造成快速熔断器及scr同时烧坏故障。晶闸管有单向晶闸管（scr）、双向晶闸管（triac）、可关断晶闸管（got）、温控晶闸管、光控晶闸管和逆导晶闸管等多种。对于电感负载，触发脉冲的宽度应加大，否则在脉冲终止时主电路电流还上升不到晶闸管的擎住电流，则晶闸管又重新关断。

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