正弦波逆变器一.引言所谓逆变器,是指整流器的逆向变换装置。其作用是通过半导体功率开关器件(例如 GTO,GTR,功率 MOSFET和 IGBT等)的开通和关断作用,把直流电能换成交流电能,它是一种电能变换装置。逆变器,特别是正弦波逆变器,其主要用途是用于交流传动,静止变频和UPS电源。逆变器的负载多半是感性负载。为了提高逆变效率,存储在负载电感中的无功能量应能反馈回电源。因此要求逆变器最好是一个功率可以双向流动的变换器,即它既可以把直流电能传输到交流负载侧,也可以把交流负载中的无功电能反馈回直流电源。逆变 器的 原理 早在 1931年就 在文 献中 提到 过。 1948年, 美国 西屋(Westinghouse)电气公司用汞弧整流器制成了 3000HZ的感应加热用逆变器。1947年,第一只晶体管诞生,固态电力电子学随之诞生。1956年,第一只晶体管问世,这标志着电力电子学的诞生,并开始进入传统发展时代。在这个时代,逆变器继整流器之后开始发展。首先出现的是 SCR电压型逆变器。1961年,W.McMurray与B.D.Bedford提出了改进型SCR强迫换向逆变器,为 SCR逆变器的发展奠定了基础。1960年以后,人们注意到改善逆变器波形的重要性,并开始进行研究。1962年,A.Kernick提出了“谐波中和消除法”,即后来常用的“多重叠加法”,这标志着正弦波逆变器的诞生。1963年,F.G.Turnbull提出了“消除特定谐波法”,为后来的优化 PWM法奠定了基础,以实现特定的优化目标,如谐波最小,效率最优,转矩脉动最小等。20世纪 70年代后期,可关断晶闸管 GTO、电力晶体管 GTR及其模块相继实用化。 80年代以来,电力电子技术与微电子技术相结合,产生了各种高频化的全控器件,并得到了迅速发展,如功率场效应管 PowerMOSFET、绝缘门极晶体管 IGT或 IGBT、静电感应晶体管 SIT、静电感应晶闸管 SITH、场控晶闸管MCT,以及 MOS晶体管 MGT等。这就是、使电力电子技术由传统发展时代进入到高频化时代。在这个时代,具有小型化和高性能特点的新逆变技术层出不穷。特别是脉宽调制波形改善技术得到了飞速的发展。1964年,由 A.Schonung和 H.Stemmler提出的、把通信系统调制技术应用到逆变技术中的正弦波脉宽调制技术(Sinusoida-PWM,简称 SPWM),由于当时开关器件的速度慢而未得到推广。直到 1975年才由 Bristol大学的 S.R.Bowse等把 SPWM技术正式应用到逆变技术中,使逆变器的性能大大提高,并得到了广泛的应用和发展,也使正弦波逆变技术达...