逆变器由来



为什么逆变后的也是直流电

逆变后的电并不是直流电，而是交流电，但问题中提到的“逆变后的也是直流电”这一表述可能是基于某些特定情境或误解。以下是对此问题的详细解释：

1. 逆变器的基本定义：

逆变器是一种电子设备，其主要功能是将直流电（DC）转换为交流电（AC）。这是逆变器的基本工作原理，也是其名称“逆变器”的由来。

2. 能量来源与转换过程：

逆变器通常使用电池或直流电源作为能量来源，这些设备产生的是直流电。逆变器通过内部的电子元件（如MOSFET或IGBT）来控制开关，从而实现将直流电转换为交流电的过程。这个过程涉及复杂的电子技术和波形控制技术，以确保输出的交流电具有稳定的电压和频率。

3. 关于“逆变后的也是直流电”的误解：

在某些特定情境下，如逆变器输出的交流电需要再次转换为直流电以供其他设备使用（如某些直流负载或储能设备），这可能会给人一种“逆变后的也是直流电”的错觉。但实际上，这是交流电在传输过程中的再次转换，与逆变器本身的输出性质无关。另外，也可能存在对逆变器工作原理的误解，认为逆变器在处理直流电的过程中可能会保持其直流特性。但实际上，逆变器的主要功能就是实现直流到交流的转换。

4. 总结：

逆变器是一种将直流电转换为交流电的电子设备。逆变后的电在正常情况下是交流电，而不是直流电。如果在传输过程中交流电再次被转换为直流电，这是为了满足特定应用需求而进行的额外转换步骤，与逆变器本身的输出性质无关。

什么是逆变器

逆变器是把直流电能转变成定频定压或调频调压交流电的转换器。以下是对逆变器的详细解释：

工作原理：逆变器由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成，能够将直流电能转换成交流电能。输出特性：逆变器输出的交流电通常为220V,50Hz的正弦波，但也可以根据需要输出其他频率和电压的交流电。应用场景：逆变器广泛应用于各种需要直流电转交流电的场合，如空调、家庭影院、电动工具、电脑、电视等家用电器，以及汽车内的电源转换器，可以将车载电池提供的直流电转换为220V交流电，供各种电器使用。命名由来：因为通常是将220伏交流电整流变成直流电来使用，而逆变器的作用与此相反，即将直流电转变为交流电，因此得名。

逆变器在现代生活中扮演着重要的角色，特别是在移动办公、移动通讯、移动休闲和娱乐等场合，为人们提供了便捷的电力转换解决方案。

双馈发电机为什么叫双馈

双馈发电机之所以被称为“双馈”，是因为它具有两个能量流动通道。以下是对双馈发电机名称由来的详细解释：

一、能量流动通道的独特性

普通交流发电机通常只有定子和电网之间的能量流动。也就是说，电能主要通过定子产生并输送到电网中。双馈发电机则不同，它不仅有定子与电网之间的能量交换，还有转子与电网之间的能量交换。这种设计使得双馈发电机在能量流动上具有更高的灵活性和效率。

二、定子与转子的能量交换

定子与电网的连接：双馈发电机的定子直接与电网连接，这是其能量流动的第一个通道。定子产生的电能可以直接输送到电网中。转子与电网的连接：双馈发电机的转子则通过逆变器与电网连接。这意味着转子不仅可以接收来自电网的电能，还可以将电能反馈回电网。这是其能量流动的第二个通道。

三、双馈的意义

“双馈”这一名称准确地描述了双馈发电机具有两个能量流动通道的特点。这种设计使得双馈发电机在风力发电等可再生能源领域具有广泛应用，因为它能够更有效地利用风能并调节电网的功率平衡。

综上所述，双馈发电机之所以被称为“双馈”，是因为它具有定子与电网、转子与电网之间的两个能量流动通道，这一特性使其在能源转换和电网调节方面表现出色。

UPS是什么东西？

UPS（Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply），即不间断电源，是将蓄电池（多为铅酸免维护蓄电池）与主机相连接，通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。

主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备如电磁阀、压力变送器等提供稳定、不间断的电力供应。当市电输入正常时，UPS 将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS就是一台交流式电稳压器，同时它还向机内电池充电；

当市电中断（事故停电）时， UPS 立即将电池的直流电能，通过逆变器切换转换的方法向负载继续供应220V交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。UPS 设备通常对电压过高或电压过低都能提供保护。

扩展资料

UPS的三大基本功能：稳压

，滤波，不间断。

1、在市电供电时，它是稳压器和滤波器的作用，以消除或削弱市电的干扰，保证设备正常的工作；

2、在市电中断时，它又可以通过把它的直流供电部分，提供的直流电转化为完美的交流电供负载使用。

3、其中由市电供电转电池供电一般为0时间切换，这样就使负载设备在感觉不到任何变化的同时保持运行，真正保证了设备的不间断运行。

4、不间断供电能力。在市电交流输入正常时，UPS把交流电整流成直流电，然后再把直流电逆变成稳定无杂质的交流电，给后级负载使用 。

百度百科-不间断电源

PLECS RT Box 应用示例 11 (99)：单相逆变器（Single-Phase Inverter）

PLECS RT Box 应用示例 11 (99)：单相逆变器（Single-Phase Inverter）

概述

此演示模型展示了单相并网逆变器在50千瓦和单位功率因数下的运行。模型利用PLECS的电气和控制域，实现了功率级和控制级的实现。电厂（Plant）和控制器（Controller）模型被分为两个不同的子系统，并分别部署在两个RT Box上。两个RT Box通过两条37针Sub-D电缆以虚拟原型配置连接，用于交换数字PWM信号和模拟电流测量值。这种配置为硬件在环（HIL）或快速控制原型（RCP）应用程序的开发提供了潜在的第一步。

模型要求

要运行此演示模型，需要以下项目：

两个PLECS RT盒和一个PLECS及PLECS编码器许可证。RT Box目标支持库。按照《RT Box用户手册》中的快速入门指南配置PLECS和RT盒。两条37针Sub-D电缆，用于将接线盒从前连接到前。

如果用户只有一个可用的RT Box，仍然可以使用两根37针Sub-D电缆将模拟输出接口与模拟输入接口连接，将数字输出接口与数字输入接口连接，但请注意，这种情况下可能需要调整模型配置。

对于RT Box 2和3，此演示中启用了多任务功能，将“控制器”部分用一个任务框架块圈出，并在一个核心中运行，而原理图上的其余电路属于“基本任务”，并在另一个核心中运行。对于RT Box 1，由于只有一个CPU核心可用于计算模型，包括电厂和控制器，因此多任务处理被禁用。

模型结构

顶层示意图包含两个独立的子系统，分别代表电厂（“Plant”）和控制器（“Controller”）模型。两个子系统都可以通过编辑执行设置菜单生成代码，这是生成RT Box模型代码的必要步骤。反馈路径中的附加延迟也被建模。

电源电路

电源电路由Vdc=750V的直流电压源供电，H桥由两个IGBT半桥电源模块组件组成。开关信号Q1、Q2、Q3和Q4由来自PLECS RT Box目标支持库的PWM捕获块捕获。H桥的输出通过滤波电感和断路器连接到电网。低压电网由Vrms=220V和f=50Hz的理想交流电压源建模。直流电压、电网电压和电网电流的测量通过PLECS RT Box目标支持库中的模拟输出组件输出子系统，比例因子和偏移被配置为将模拟输出电压限制在[-4V，+4V]范围内。

控制部分

闭环控制器将线路电流调节为与电网电压同相。包括基于正交信号发生器的锁相环（PLL）以检测电网的电角度和频率。PLL的相位角输出通过一个三角函数块和比例增益Ip转换为电网电流的参考信号。Ip表示所需电网电流的幅度。子系统“Controller”的内部结构可以在比例积分（PI）或比例谐振（PR）调节器之间切换。两种类型的调节器的参数Kp和Ki都是使用最佳幅值规则设置的。谐振频率ω0被选择为等于电网频率。此外，两个调节器都配备有反饱和逻辑，并且增益Kbc由Kbc=Ki/Kp确定。

在调节器的输出端，增加了电网电压的前馈，以改善瞬态响应。之后，将信号除以DC电压，并将其作为调制指数馈送到PWM Out块。如果该模型被编程到实时目标中，则PWM输出块已被配置为与控制器的执行步长同步。

实时操作

该模型既可以在计算机上以离线模式运行，也可以在PLECS RT Box上以实时模式运行。为了进行实时操作，需要设置两个RT盒（称为“Plant”和“Controller”），并将“Plant”RT Box的模拟输出接口连接到“Controller”RT Box模拟输入接口，将“Plant”RT Box的数字输入接口连接到“Controller”RT Box数字输出接口（例如，使用两根DB37电缆）。然后，从编码器选项窗口的系统选项卡中，选择“Plant”并将其构建到“Plant”RT Box中，选择“Controller”并将其构建到“Controller”RT Box上。上传模型后，从编码器选项窗口的外部模式选项卡连接至RT Box并激活自动触发。将“Controller”子系统中的“断路器Breaker”常数值更改为1，以接合连接逆变器和电网的断路器。

在外部模式下的实时操作过程中，可以使用PLECS示波器观察控制器箱上的测量值和中间信号。通过改变“控制器Controller”子系统中的增益块“Ip”，可以改变电网电流的参考振幅。通过将控制器子系统内部的“断路器Breaker”常数设置回0，可以断开逆变器与电网的连接。

结论

该模型展示了一个单相并网逆变器模型，该模型可以在离线模拟和实时操作中运行，用于硬件在环测试和快速控制原型设计。

SVPWM中马鞍波的由来与三次谐波

SVPWM中马鞍波的由来与三次谐波

一、马鞍波的由来

在SVPWM（空间矢量脉宽调制）中，马鞍波的产生是为了提高电压利用率并保证线电压、相电压的正弦性。马鞍波实际上是通过在传统正弦波的基础上叠加三次谐波而形成的特殊波形。

提高电压利用率：

电压利用率定义为逆变器能输出的最大三相交流线电压基波幅值与输入母线电压之比。

马鞍波通过增加波形与中轴围成的面积，从而在相同的输出电压下能够输出更大的三相电压有效值，进而提高电压利用率。

如图所示（1），马鞍波的实际输出三相电压有效值明显大于正弦波。

保证线电压、相电压正弦：

叠加了三次谐波的正弦波形成马鞍波后，虽然端电压呈现马鞍形状，但线电压（任意两相之间的电压）仍为正弦波。

这是因为两个相差120°的马鞍波合成后，会抵消掉三次谐波以及3的倍数次谐波，使得线电压保持正弦。

二、三次谐波的作用

产生马鞍波：

如前所述，马鞍波是通过在传统正弦波上叠加三次谐波而形成的。这种叠加使得波形呈现出马鞍状，从而提高了电压利用率。

对线电压的影响：

虽然三次谐波会影响端电压的波形，使其呈现马鞍状，但由于三相电机中三相两两相差120°，这些三次谐波在合成线电压时会相互抵消，从而保证线电压的正弦性。

三、马鞍波的产生机制

在SVPWM中，马鞍波的产生与空间矢量的调制方法密切相关。

空间矢量分析：

SVPWM通过六边形空间矢量图来分析电压矢量的分布和作用时间。根据输入的Uαβ（α、β轴分量），可以计算出所需的电压矢量所在的扇区以及扇区边界两个基础矢量的作用时间T1、T2。

PWM比较值的计算：

根据扇区以及基础矢量的作用时间T1、T2，可以计算出每相电压PWM的比较值Tcm1、Tcm2、Tcm3。这些比较值决定了每相电压的占空比，从而形成了马鞍波形状的调制波。

马鞍波的形成：

每相电压PWM的比较值Tcm1、Tcm2、Tcm3随着扇区的变换和基础矢量的选择而呈马鞍波变化。这种变化是由于扇区变换时基础矢量的作用时间发生变化所导致的。

如图所示（2和3），在六边形空间矢量图中，随着扇区的变化，基础矢量的作用时间T1呈现三角波形状，而每相电压PWM的比较值Tcm1、Tcm2、Tcm3则呈现马鞍波形状。

零矢量的插入：

虽然零矢量的插入在SVPWM中主要是为了减少开关管的切换次数，但它对马鞍波的形成也有一定影响。然而，零矢量的插入并不是产生马鞍波的主要原因。SVPWM的整体调制方法才是产生马鞍波的关键。

综上所述，SVPWM中的马鞍波是通过在传统正弦波上叠加三次谐波而形成的特殊波形。这种波形能够提高电压利用率并保证线电压、相电压的正弦性。马鞍波的产生与SVPWM的空间矢量调制方法密切相关，是扇区变换和基础矢量选择共同作用的结果。

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