由于直流侧串联了大电感,必须为电感电流提供回路,同时各开关器件只能单向导电,因而三相电流型逆变器只能工作在三逻辑方式。三相电流型逆变器的三逻辑工作方式与三相电压型的三逻辑工作方式有相同之处,也有不同之处。相同之处是,在任意时刻必须有且只有不同侧的两个开关器件导通;不同之处是,电压型逆变器中同时工作的两个器件不能同相,而电流型逆变器中同时工作的两个器件可以同相。因此,对于电流型逆变器而言,每相的开关器件可以有4种工作状态:①上桥臂导通,输出相电流为正;②下桥臂导通,输出相电流为负;③上下桥臂均不导通,输出相电流为零;④上下桥臂均导通,输出相电流也为零。虽然每相的工作状态有4种,但就输出相电流而言仍然只有3种逻辑,因此还是可以称为三逻辑工作模式。
图4-5 三逻辑方式电流型方波逆变器工作波形
图4-5所示是输出电流为方波时,三相电流型逆变器三逻辑方式的工作波形。比较图4-5和图4-3可以发现,二者的工作逻辑完全相同,只是图4-5中的输出电量为电流。
在三相电流型逆变器中,需要特别注意的是开关器件的换流问题。前面已经讲过,三逻辑工作方式的换流为横向换流;如果该断开的器件已经断开,该导通的器件没有及时导通,换流就会失败,这将导致直流侧电流没有续流通道从而造成系统的崩溃;为此需要引入叠流时间,即让要开通的器件提前开通,要关断的器件滞后关断;叠流时间引入了低次谐波,会造成电流畸变。(www.daowen.com)
三相电流型逆变器工作在方波状态时,不会出现同一相上下桥臂直通的现象。当三相电流型逆变器工作在PWM状态时,同一相上下桥臂直通的现象就会出现,而且这些直通时刻恰恰出现在换流时刻,这可能会造成换流上的混乱状态。解决这一问题的一种方法是在电路拓扑加入第四桥臂,为直流侧电感提供续流通道,这样做的好处是可以降低叠流时间对输出电流的不利影响,具体拓扑结构如图4-6所示。
图4-6 有续流支路的电流型三相逆变器电路原理图
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