三相逆變器輸出電壓與輸入電壓關(guān)系

三相逆變器是一種將直流電能轉(zhuǎn)換為三相交流電能的電力電子設(shè)備，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、民用和新能源領(lǐng)域。

一、三相逆變器的基本原理

1.1 三相逆變器的基本概念

三相逆變器是一種將直流電能轉(zhuǎn)換為三相交流電能的電力電子設(shè)備。它由三個(gè)單相逆變器組成，每個(gè)單相逆變器將直流電能轉(zhuǎn)換為單相交流電能，然后將三個(gè)單相交流電能合成為三相交流電能。

1.2 三相逆變器的工作原理

三相逆變器的工作原理基于脈寬調(diào)制（PWM）技術(shù)。通過(guò)控制三個(gè)單相逆變器的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，生成三個(gè)不同相位的脈沖信號(hào)，然后將這三個(gè)脈沖信號(hào)合成為三相交流電能。具體來(lái)說(shuō)，三相逆變器的工作原理可以分為以下幾個(gè)步驟：

（1）直流電能輸入：三相逆變器的輸入端接收直流電能，通常來(lái)自于蓄電池、太陽(yáng)能電池板等直流電源。

（2）脈寬調(diào)制：根據(jù)所需的輸出電壓和頻率，通過(guò)脈寬調(diào)制技術(shù)生成三個(gè)不同相位的脈沖信號(hào)。

（3）開(kāi)關(guān)控制：根據(jù)脈寬調(diào)制生成的脈沖信號(hào)，控制三個(gè)單相逆變器的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，將直流電能轉(zhuǎn)換為單相交流電能。

（4）合成三相交流電能：將三個(gè)單相逆變器輸出的單相交流電能合成為三相交流電能。

1.3 三相逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

三相逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要包括全橋逆變器、半橋逆變器和H橋逆變器等。其中，全橋逆變器具有較高的輸出電壓和功率密度，但成本較高；半橋逆變器成本較低，但輸出電壓和功率密度較低；H橋逆變器具有較高的輸出電壓和功率密度，且成本適中。

二、三相逆變器的控制策略

2.1 電壓型控制策略

電壓型控制策略是三相逆變器最常用的控制方法。它通過(guò)控制逆變器的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，使輸出電壓跟蹤給定的電壓參考值。電壓型控制策略主要包括以下幾種：

（1）恒定頻率控制：通過(guò)控制逆變器的開(kāi)關(guān)頻率，使輸出電壓的頻率保持恒定。

（2）恒定幅值控制：通過(guò)控制逆變器的開(kāi)關(guān)占空比，使輸出電壓的幅值保持恒定。

（3）恒定功率控制：通過(guò)控制逆變器的開(kāi)關(guān)頻率和占空比，使輸出電壓的功率保持恒定。

2.2 電流型控制策略

電流型控制策略是通過(guò)控制逆變器的輸出電流，使輸出電壓跟蹤給定的電壓參考值。電流型控制策略主要包括以下幾種：

（1）電流跟蹤控制：通過(guò)控制逆變器的輸出電流，使輸出電壓跟蹤給定的電壓參考值。

（2）電流限制控制：通過(guò)限制逆變器的輸出電流，防止輸出電壓過(guò)高或過(guò)低。

（3）電流預(yù)測(cè)控制：通過(guò)預(yù)測(cè)逆變器的輸出電流，提前調(diào)整逆變器的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，使輸出電壓更加穩(wěn)定。

2.3 混合控制策略

混合控制策略是將電壓型控制策略和電流型控制策略相結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)更優(yōu)的控制效果?；旌峡刂撇呗灾饕ㄒ韵聨追N：

（1）內(nèi)環(huán)電流控制，外環(huán)電壓控制：通過(guò)內(nèi)環(huán)電流控制實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)，通過(guò)外環(huán)電壓控制實(shí)現(xiàn)精確跟蹤。

（2）內(nèi)環(huán)電壓控制，外環(huán)電流控制：通過(guò)內(nèi)環(huán)電壓控制實(shí)現(xiàn)精確跟蹤，通過(guò)外環(huán)電流控制實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)。

（3）雙閉環(huán)控制：同時(shí)實(shí)現(xiàn)內(nèi)環(huán)電流控制和外環(huán)電壓控制，以實(shí)現(xiàn)更優(yōu)的控制效果。

三、三相逆變器的性能指標(biāo)

3.1 輸出電壓波形

三相逆變器的輸出電壓波形是衡量其性能的重要指標(biāo)。理想的三相逆變器輸出電壓波形應(yīng)該是正弦波形，且三個(gè)相位之間相差120度。實(shí)際應(yīng)用中，由于開(kāi)關(guān)器件的開(kāi)關(guān)損耗和濾波器的影響，輸出電壓波形可能會(huì)產(chǎn)生一定的失真。

3.2 輸出電壓幅值

三相逆變器的輸出電壓幅值是衡量其性能的另一個(gè)重要指標(biāo)。輸出電壓幅值應(yīng)該能夠滿足負(fù)載的需求，且在不同負(fù)載條件下保持穩(wěn)定。

3.3 輸出電壓頻率

三相逆變器的輸出電壓頻率決定了負(fù)載的轉(zhuǎn)速和運(yùn)行狀態(tài)。理想的三相逆變器輸出電壓頻率應(yīng)該能夠根據(jù)負(fù)載的需求進(jìn)行調(diào)節(jié)。