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逆变器的概念分类结构技术性能使用以及维护

2021-10-10 来源:黑龙江机械信息网

2018-03-20 14:51:30来源: 贤集网

逆变器在电动汽车上应用得比较多,尤其是太阳能电动车,太阳能板吸收的太阳能转化为电能时,需要经过逆变器才能变成稳定的直流电,所以逆变器也是电子电器行业非常重要的器件。下面,贤集网小编就来为大家介绍一下逆变器的概念、分类、结构、技术性能、使用以及维护。

逆变器的概念

逆变器是将交流电能变换成直流电能的过程称为整流,把完成整流功能的电路称为整流电路,把实现整流过程的装置称为整流设备或整流器。与之相对应,把将直流电能变换成交流电能的过程称为逆变,把完成逆变功能的电路称为逆变电路,把实现逆变过程的装置称为逆变设备或逆变器。

逆变器的分类

1、按逆变器输出交流电能的频率分,可分为工频逆变器、中频逆器和高频逆变器。工频逆变器的频率为50——60Hz的逆变器;中频逆变器的频率一般为400Hz到十几kHz;高频逆变器的频率一般为十几kHz到MHz。

2、按逆变器输出的相数分,可分为单相逆变器、三相逆变器和多相逆变器。

3、按照逆变器输出电能的去向分,可分为有源逆变器和无源逆变器。凡将逆变器输出的电能向工业电网输送的逆变器,称为有源逆变器;凡将逆变器输出的电能输向某种用电负载的逆变器称为无源逆变器。

4、按逆变器主电路的形式分,可分为单端式逆变器,推挽式逆变器、半桥式逆变器和全桥式逆变器。

5、按逆变器主开关器件的类型分,可分为晶闸管逆变器、晶体管逆变器、场效应逆变器和绝缘栅双极晶体管(IGBT)逆变器等。又可将其归纳为“半控型”逆变器和“全控制”逆变器两大类。前者,不具备自关断能力,元器件在导通后即失去控制作用,故称之为“半控型”普通晶闸管即属于这一类;后者,则具有自关断能力,即无器件的导通和关断均可由控制极加以控制,故称之为“全控型”,电力场效应晶体管和绝缘栅双权晶体管(IGBT)等均属于这一类。

6、按直流电源分,可分为电压源型逆变器(VSI)和电流源型逆变器(CSI)。前者,直流电压近于恒定,输出电压为交变方波;后者,直流电流近于恒定,输也电流为交变方波。

7、按逆变器输出电压或电流的波形分,可分为正弦波输出逆变器和非正弦波输出逆变器。

8、按逆变器控制方式分,可分为调频式(PFM)逆变器和调脉宽式(PWM)逆变器。

9、按逆变器开关电路工作方式分,可分为谐振式逆变器,定频硬开关式逆变器和定频软开关式逆变器。

10、按逆变器换流方式分,可分为负载换流式逆变器和自换流式逆变器。

逆变器的结构

逆变器的直接功能是将直流电能变换成为交流电能,逆变装置的核心,是逆变开关电路,简称为逆变电路。该电路通过电力电子开关的导通与关断,来完成逆变的功能。电力电子开关器件的通断,需要一定的驱动脉冲,这些脉冲可能通过改变一个电压信号来调节。产生和调节脉冲的电路。通常称为控制电路或控制回路。逆变装置的基本结构,除上述的逆变电路和控制电路外,还有保护电路、输出电路、输入电路、输出电路等。

逆变器的技术性能

1、额定输出电压

在规定的输入直流电压允许的波动范围内,它表示逆变器应能输出的额定电压值。对输出额定电压值的稳定准确度一般有如下规定:

(1)、在稳态运行时,电压波动范围应有一个限定,例如其偏差不超过额定值的±3%或±5%。

(2)、在负载突变(额定负载0%→50%→100%)或有其他干扰因素影响的动态情况下,其输出电压偏差不应超过额定值的±8%或±10%。

2、输出电压的不平衡度

在正常工作条件下,逆变器输出的三相电压不平衡度(逆序分量对正序分量之比)应不超过一个规定值,一般以%表示,如5%或8%。

3、输出电压的波形失真度

当逆变器输出电压为正弦度时,应规定允许的最大波形失真度(或谐波含量)。通常以输出电压的总波形失真度表示,其值不应超过5%(单相输出允许10%)。

4、额定输出频率

逆变器输出交流电压的频率应是一个相对稳定的值,通常为工频50Hz。正常工作条件下其偏差应在±1%以内。

5、负载功率因数

表征逆变器带感性负载或容性负载的能力。在正弦波条件下,负载功率因数为0.7——0.9(滞后),额定值为0.9。

6、额定输出电流(或额定输出容量)

表示在规定的负载功率因数范围内逆变器的额定输出电流。有些逆变器产品给出的是额定输出容量,其单位以VA或kVA表示。逆变器的额定容量是当输出功率因数为1(即纯阻性负载)时,额定输出电压为额定输出电流的乘积。

7、额定输出效率

逆变器的效率是在规定的工作条件下,其输出功率对输入功率之比,以%表示。逆变器 在额定输出容量下的效率为满负荷效率,在10%额定输出容量的效率为低负荷效率。

8、保护

(1)、过电压保护:对于没电压稳定措施的逆变器,应有输出过电压防护措施,以使负截免受输出过电压的损害。

(2)、过电流保护:逆变器的过电流保护,应能保证在负载发生短路或电流超过允许值时及时动作,使其免受浪涌电流的损伤。

9、起动特性

表征逆变器带负载起动的能力和动态工作时的性能。逆变器应保证在额定负载下可靠起动。

10、噪声

电力电子设备中的变压器、滤波电感、电磁开关及风扇等部件均会产生噪声。逆变器正常运行时,其噪声应不超过80dB,小型逆变器的噪声应不超过65dB

逆变器的使用

1、严格按照逆变器使用维护说明书的要求进行设备的连接和安装。在安装时,应认真检查:线径是否符合要求;各部件及端子在运输中有否松动;应绝缘处是否绝缘良好;系统的接地是否符合规定。

2、应严格按照逆变器使用维护说明书的规定操作使用。尤其是:在开机前要注意输入电压是否正常;在操作时要注意开关机的顺序是否正确,各表头和指示灯的指示是否正常。

3、逆变器一般均有断路、过电流、过电压、过热等项目的自动保护,因此在发生这些现象时,无需人工停机;自动保护的保护点,一般在出厂时已设定好,无需再行调整。

4、逆变器机柜内有高压,操作人员一般不得打开柜门,柜门平时应锁死。

5、在室温超过30℃时,应采取散热降温措施,以防止设备发生故障,延长设备使用寿命。

逆变器的维护

1、应定期检查逆变器各部分的接线是否牢固,有无松动现象,尤其应认真检查风扇、功率模块、输入端子、输出端子以及接地等。

2、一旦报警停机,不准马上开机,应查明原因并修复后再行开机,检查应严格按逆变器维护手册的规定步骤进行。

3、操作人员必须经过专门培训,能够判断一般故障的产生原因,并能进行排除,例如能熟练地更换保险丝、组件以及损坏的电路板等。未经培训的人员,不得上岗操作使用设备。

4、如发生不易排除的事故或事故的原因不清,应做好事故详细记录,并及时通知逆变器生产厂家给予解决。

以上,就是贤集网小编为您介绍的逆变器的概念、分类、结构、技术性能、使用以及维护。作为一名电工,逆变器是必须懂得的,因为逆变器的应用非常广泛,所以作为一名合格的电工必须或多或少能够了解逆变器,这样可以预防很多意外事故的发生,确保设备正确运行。

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