逆变器的移相角

中频控制板调试

在进行中频控制板的调试时，首先要确保逆变桥处于非工作状态，通过关闭开关S2，断开晶闸管的触发脉冲。然后在整流桥的输入端连接一个1-2KW的电阻性负载，以便进行后续的测试。微调电位器W2应顺时针旋转至最灵敏状态，以便在电路出现短路时提供过流保护。主控板的开关应处于ON位置，同时准备好示波器测量整流桥的输出电流和电压波形。将面板上的“给定”电位器逆时针旋转至最小值。

接下来，为检查供电系统的完整性，接入三相电源，检查是否有缺相情况，如有，需检查进线快速熔断器是否损坏。逐步增加“给定”电位器的设置，使直流电压波形接近全开。然后逆时针旋动“给定”电位器并调节整流板上的W4微调电位器，使直流电压完全关闭，移相角保持在120度。在整个移相范围内，输出的直流波形应平滑连续。

当逆变桥接入电路，开启开关S2，触发脉冲投入。微调电位器W1顺时针旋转至过压保护的最高灵敏度。轻微增加“给定”电位器的设置，观察逆变桥开始工作。若出现直通现象，可继续顺时针旋转至“给定”电位器的一半位置，此时直流电流表应指示到额定电流的25%左右。如果电流不符合标准，可通过调整整流板上的W2电流反馈微调电位器，直到电流表指示值达到额定输出电流的25%。

最后，当逆变器稳定工作并接近满负荷状态时，才是进行精确额定电流整定的最佳时机。在实际操作过程中，务必细致观察并逐步调整，以确保控制板的正常运行。

什么是载波移相

载波移相是一种针对级联多电平逆变器的特殊SPWM方法。这种方法特别适合用于由n个H桥单元组成的单相级联多电平逆变器。在载波移相技术中，每个H桥单元都采用了低开关频率的SPWM调制方法，并且所有单元的正弦调制波保持一致。为了增加等效开关频率并减少输出电压的谐波含量，n组三角载波被用来进行调制。这些三角载波拥有相同的频率和幅值，但相位依次相差固定的角度。

由于三角载波的相位差异，每个H桥单元输出的SPWM脉冲也相应地错开了一定的角度。这种设计使得逆变器最终输出的波形成为一个多电平的阶梯波。通过精心选择移相角度，可以显著减少输出电压的谐波含量，从而提高系统的效率和性能。

载波移相技术的优势在于其能够利用低开关频率的SPWM方法，减少开关损耗和噪音，同时提高逆变器的输出电压质量。此外，通过调整移相角度，可以灵活地控制输出电压的谐波含量，以满足不同应用的需求。这种技术特别适用于需要高电压输出和精确控制的场合，如电力电子设备、电动汽车驱动系统等。

总之，载波移相是一种高效且灵活的SPWM方法，适用于级联多电平逆变器。它通过调整三角载波的相位差异，实现了低开关频率下的高电压输出和优化的谐波性能。这种技术为电力电子设备的性能提升和成本降低提供了有力支持。

PET (电力电子变压器)的研究

电力电子变压器（PET）因其显著优势，成为电力系统中的重要组成部分。PET以其体积小、重量轻、无变压器污染、具备功率因数调节能力、接入直流环节、具备分布式能源接入能力及自我保护能力强等特性，展现出其在电力电子领域的独特价值。

AC-DC-AC型PET则以其良好的控制性能、能够灵活接入交直流电网、利于分布式能源的有效利用等优点，在电力系统中发挥着重要作用。这种结构通过三相桥式整流电路、双有源桥变换器及三相桥式逆变电路实现AC-DC-AC的转换，从而在电力传输中展现高效、灵活的特点。

对于基于现有Si器件的PET拓扑结构，例如庞巴迪公司、北卡罗莱州立大学及ABB公司所研发的PET，通过不同的技术方案解决高电压等级下的功率传输问题。庞巴迪公司研发的车载PET在机车牵引领域实现了高效能运行，北卡罗莱州立大学单相PET则在智能配电网中发挥显著作用，而ABB公司所研发的用于铁路网的PET样机则在中频变压器频率下展现出高效的性能，这些结构均体现了PET在不同应用领域的创新与实践。

在电力电子牵引变压器领域，DAB变换器因其电气隔离、功率双向流动、开关器件零电流和零电压开通以及高功率密度等特点，被广泛应用于电池充电、可再生能源发电、PET等领域。DAB变换器的控制方法主要包括单移相控制、双重移相控制、三重移相控制、两级控制方式及电压平衡控制方式，这些控制方法通过调整方波电压之间的移相角来实现功率的控制与传输。

在电力电子变压器（PET）的未来发展应用中，PET通常不直接替代传统工频变压器的交流-交流变压及电气隔离功能，而是针对特定场景展现出其在系统架构优化、效率提升和经济性改进等方面的优势。以中压-低压配电（微网）应用为例，PET可以直接连接光伏、风电、储能设备等中间直流环节，取消前端并网逆变器及原有电能质量治理设备，优化整个系统的架构和运行效率。在直接替代传统工频变压器的情况下，PET的经济高效运行可能面临挑战，因此，PET的合理应用需依据具体场景需求进行考量。

几种基础的单相电压型逆变电路及其详细运行原理

单相桥式逆变电路的基本工作原理涉及开关控制负载电压的正负，实现电压的逆变。在电阻负载下，负载电流与电压同相位；阻感负载下，电流基波滞后于电压，电流变化非瞬时，反映在电阻上的电压波形跟随阻感负载电流变化。半桥逆变电路结构简单，工作原理包括电流方向改变、能量反馈、负载电流续流过程，二极管在此发挥反馈或续流作用。全桥逆变器与半桥相似，输出为方波，其傅里叶级数展开仅含正弦项的奇次谐波。时域分析下，电流变化根据开关状态计算，输出电流稳态值为初始电流与时间的函数。全桥逆变电路的移相电压调节可通过改变开关信号的导通顺序实现输出电压的调整，结合傅里叶级数展开分析，输出电压的有效值随移相角度减小而降低，有效降低谐波含量。选择性谐波消除（SHE）是一种通过移相实现特定谐波消除的技术，也是脉冲宽度调制（PWM）的一种应用。

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