諧振變流器

又稱“共振”。振蕩系統(tǒng)在周期性外力作用下，當(dāng)外力作用頻率與系統(tǒng)固有振蕩頻率相同或很接近時(shí)，振幅急劇增大的現(xiàn)象。產(chǎn)生諧振時(shí)的頻率稱“諧振頻率”。電工技術(shù)中，振蕩電路的共振現(xiàn)象。電感與電容串聯(lián)電路發(fā)生諸振稱“串聯(lián)諧振”，或“電壓諧振”；兩者并聯(lián)電路發(fā)生諧振稱“并聯(lián)諧振”，或“電流諧振”。

物體的加速度與偏離平衡位置方向上的位移成正比，且總是在指向平衡位置的回復(fù)力的作用下的振動(dòng)。諧振的現(xiàn)象是電流增大和電壓減小，越接近諧振中心，電流表電壓表功率表轉(zhuǎn)動(dòng)變化快，但是和短路的區(qū)別是不會(huì)出現(xiàn)零序量。

在物理學(xué)里，有一個(gè)概念叫共振：當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率和系統(tǒng)的固有頻率相等時(shí)，系統(tǒng)受迫振動(dòng)的振幅最大，這種現(xiàn)象叫共振。電路里的諧振其實(shí)也是這個(gè)意思：當(dāng)電路中激勵(lì)的頻率等于電路的固有頻率時(shí)，電路的電磁振蕩的振幅也將達(dá)到峰值。實(shí)際上，共振和諧振表達(dá)的是同樣一種現(xiàn)象。這種具有相同實(shí)質(zhì)的現(xiàn)象在不同的領(lǐng)域里有不同的叫法而已。

由電感L和電容C組成的，可以在一個(gè)或若干個(gè)頻率上發(fā)生諧振現(xiàn)象的電路，統(tǒng)稱為諧振電路。在電子和無線電工程中，經(jīng)常要從許多電信號(hào)中選取出我們所需要的電信號(hào)，而同時(shí)把我們不需要的電信號(hào)加以抑制或?yàn)V除，為此就需要有一個(gè)選擇電路，即諧振電路。另一方面，在電力工程中，有可能由于電路中出現(xiàn)諧振而產(chǎn)生某些危害，例如過電壓或過電流。所以，對(duì)諧振電路的研究，無論是從利用方面，或是從限制其危害方面來看，都有重要意義 。2100433B

諧振變流器是一種在開關(guān)網(wǎng)絡(luò)激勵(lì)下，電源、負(fù)載參與的LC諧振電路，由于諧振電路中的電壓，電流量通常以正弦或余弦波的形式出現(xiàn)，這給避免功率器件在開關(guān)期間的高電壓，大電流重疊，從而實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)提供了可能。有多種諧振式軟開關(guān)結(jié)構(gòu)，其工作原理有別于常規(guī)PWM模式。

在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合中，有些場(chǎng)合需要將交流電源變成直流電源，這就是整流電路。在另外一些場(chǎng)合則需要將直流電源變成交流電源，這種對(duì)應(yīng)于整流的逆向過程，定義為逆變電路。在一定條件下，一套晶閘管電路既可以作整流電路又可作逆變電路，這種裝置稱為變流器。 包括整流器（交流變直流）、逆變器（直流變交流 )、交流變流器(交流變頻器)和直流變流器（直流斬波器 ）。

變流器構(gòu)成原理

變流器除主電路(分別為整流電路、逆變電路、交流變換電路和直流變換電路）外，還需有控制功率開關(guān)元件通斷的觸發(fā)電路（或稱驅(qū)動(dòng)電路）和實(shí)現(xiàn)對(duì)電能調(diào)節(jié)、控制的控制電路。變流器的觸發(fā)電路包括脈沖發(fā)生器和脈沖輸出器兩部分。前者根據(jù)控制信號(hào)的要求產(chǎn)生一定頻率、一定寬度或一定相位的脈沖；后者將此脈沖的電平放大為適合變流器中功率開關(guān)元件需要的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

觸發(fā)電路按控制的功能可分為相控觸發(fā)電路（用于可控整流器、交流調(diào)壓器、直接降頻器和有源逆變器）、斬控觸發(fā)電路和頻控觸發(fā)電路。采用正弦波的頻控電路不僅能控制逆變器的輸出電壓，還能改善輸出電壓的質(zhì)量。

變流器的控制電路按控制方式分開環(huán)控制電路和閉環(huán)控制電路。前者主要用在要求不高的一些專用設(shè)備；后者具有自動(dòng)控制和調(diào)節(jié)的作用，廣泛應(yīng)用在各種工作機(jī)械上。

按控制信號(hào)性質(zhì)分模擬控制電路和數(shù)字控制電路。模擬信號(hào)最常采用的是直流電壓和電流，便于用電的方法加以處理和變換；數(shù)字信號(hào)是一組信息參量具有離散值的不連續(xù)變化的信號(hào)。數(shù)字控制具有高精度，但電路較為復(fù)雜，價(jià)格昂貴。因此，實(shí)際上廣泛應(yīng)用的是數(shù)字模擬混合式控制電路。此外，采用微型計(jì)算機(jī)的控制電路也具有很多優(yōu)點(diǎn)。

變流器分類

變流器一般是電力電子元件實(shí)現(xiàn)的，作用是實(shí)現(xiàn)功率的傳遞。

一般用途變流器 converter，general purpose

由一個(gè)或多個(gè)電子開關(guān)器件和相關(guān)的元器件，與變壓器、濾波器、換相輔助器件、控制器、保護(hù)和輔

助部件(若有)組成的，用于改變一個(gè)或多個(gè)電氣特性的電力變換用的工作單元。

整流 rectifying-rectification

起交流變換成直流作用的變流器稱為整流器，可以是不可控的或可控的。

逆變 inverting,inversion

逆變器起直流變換成交流的作用。

交流變流器converter,a. c.

將給定電壓、頻率和相數(shù)的交流電變換成不同電壓、頻率和/或相數(shù)的交流電的變流器。

變頻器 converter,adjustable frequency

用于改變頻率的變流器。

間接交流變流器(有直流環(huán)節(jié)變流器) converter,in directa .c .( converterd .c .l inked)

帶中間直流環(huán)節(jié)的變流器。

直接交流變流器converter,di recta .c .

無中間直流環(huán)節(jié)的變流器。

外部換相變流器converter,externally commutated

換相電壓由交流電源、交流負(fù)載或變流器之外的其他交流源提供的變流器。

電網(wǎng)換相變流器converter,li ne-sidec ommutated

換相電壓由交流輸入提供的變流器。

自換相變流器 converter,se lf-commutated

由變流器內(nèi)部元件完成換相的變流器。

負(fù)載換相變流器converter,lo ad-sidec ommutated

換相電壓由交流負(fù)載提供的變流器。

電壓源型交流/交流變流器converter,a. c. /a .c.voltage source

提供基本上不受負(fù)載值影響且輸出電壓可調(diào)的變流器。

電流源型交流/交流變流器converter,a. c. / a.c. c urrents ource

提供基本上不受負(fù)載值影響且輸出電流可調(diào)的變流器。

變流器電力分類

由晶閘管組成的電力變流器按所用換流方式的不同，可分為：

1、電源換流式變流器

2、負(fù)載換流式變流器

3、自換流式變流器

變流器常見種類

常見的電力變流器有：

1、整流器，用于交流到直流的變流；

2、逆變器，用于直流到交流的變流；

3、交流變流器，用于交流變流；

4、直流變流器，用于直流變流。

變流器諧波危害

整流器、逆變器、變頻器等等變流器，運(yùn)行過程中一方面產(chǎn)生諧波電流污染電網(wǎng)，另一方面輸出電壓含高次諧波向空間輻射高頻電磁波，污染電磁環(huán)境。因此，使用變流器，尤其是大功率變流器時(shí)，應(yīng)采取必要的諧波抑制及諧波治理。2100433B