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DC与AC的区别

DC与AC的区别
DC与AC的区别

○1交流电有两个方向,流出去再流回来,大小在不断变化(照明电变化规律为正弦)用频率可以表示交流电方向改变的快慢,用相位可以表示交流电输电起始时间。所以电学中把幅度、频率、相位称做交流电三要素,说的真好,只有三个都说上了,才能说清一个交流电的特征。

○2直流电只有一个方向,即:电流只能从正极流向负极。它的大小是稳定的。因为大小方向不变化也就没有频率和相位之说了。看来直流电比较简单哟,呵呵。电压是交直流都有的特征,直流电不一定就是低电压,例如高压直流送电系统。

我们所用的电有两种类型,即交流电和直流电。下面我用通俗性语言来讲述一下。

1、从字面上理解其方向:

交流:想一想我们人是怎么交流的呢?一个人说话,众人听那不叫交流,那是演讲,两人或两人以上相互间有问有答,有来有往才叫作交流。交流电就是如此,流出去再流回来有来有往,所以交流电有两个方向,且没有正负之分(其实是无法分辩,也只能在瞬时说出其极性来)

直流:一直,径直的流,永不回头。直流电只从正极流向负极,所以直流电只有一个方向。

2、从比喻中理解其幅度

初学电子知识,会感到电过于抽象,所以我们可以把电与熟知的东西进行比喻,因为电流与水流极其相似,因此我们可以把“电”当做“水”,“电路”就等于“水路”。当然我们也可以用其它东西来比喻。(详见下文)

回想一下渠水在流动的时候,我们站在渠的某处,水流过这里时水量的多少是不是随时间不断变化呀?一会儿多,一会儿少,其实电在流动过程中也是这样。交流电的大小(幅度)在不断的变化,而直流电(比如干电池)的大小基本不变。

电子技术专业里一般把幅度变化的电称为交流电,我们常提到的信号(比如声音信号、图像信号、温度信号等等)就是交流电,。而把幅度和方向不变化的电称为直流电,它的用途是为电路提供能源(即供电)。

3、从思考中理解交流电的频率

既然交流电方向在不断的变化(流出去又流回来),那么你知道它一秒钟要流回来几次呢?每秒(单位时间)多少次就是频率(天下人都知道),电学中用Hz(赫兹)来表示,比如我国照明用电规定为50H z,它的意思是导线中的交流电每秒要流出再流回50次。

4、从故事中理解交流电的相位

张三和李四都是发电厂的职工,某天张三于7:40:35启动A发电机开始发电,而李四于7:40:36启动B发电机开始发电,这两组发电机都是220V交流发电机,且频率均为50Hz,请你思考一下,如果我们在7:41:00时分别测两组发电机的电压,大小一样吗?哪

个大哪个小。

说明:我国发电厂输出的交流电变化规律如下,前0.005s之间电压从0V开始升高到220V,第二个0.005s又从220V降为0V,且这段时间(0.01s)电流向外流出,第三个0.005s仍然是从0V开始升高到2 20V,第四个0.005s又从220V降为0V,不过在这段时间(0.01s)内电流是流回,电学中把这流回的电记为负值,下一个0.005又向外流出……如此循环往复,这种规律在数学上称作正弦,所以这种交流电也就美名其曰:正弦交流电)

根据正弦规律和A、B发电机发电时间先后,我们不难推算出,B发电机在7:41:00时与A发电机输出电压不相等。

以上故事表明,两根导线中交流电既使都是由220V、50Hz的发电机供电,因发电时间不同,或其它原因造成某根导线输电时间“提前”或“延误”,都会使输出电压或电流不相等。电学中把这种输电时间“提前”或“延误”称为相位的超前或相位的滞后。

dcac变换技术

第6章 DC-AC变换技术 (200) §6.1 逆变器分类、功率流向和波形指标 (200) 6.1.1分类 (200) 6.1.2 逆变器功率流方向 (201) 6.1.3 逆变器波形指标 (202) §6.2 方波逆变器 (203) 6.2.1单相半桥式逆变电路 (203) 6.2.2单相全桥逆变电路 (205) 6.2.3傅立叶级数、方波逆变器输出谐波 (208) 6.2.4负载为感性负载的方波逆变器特性 (211) 6.2.4方波逆变器输出滤波 (213) 6.2.5 三相方波逆变器 (214) §6.3脉冲宽度调制(PWM) (218) 6.3.1 PWM波形生成原理 (220) 6.3.2 PWM的调制方式与相关术语 (221) 6.3.3 PWM生成方法 (223) 6.4 交流滤波器设计 (234)

现代电力电子技术基础 第6章 DC-AC 变换技术 内容提要 介绍了DC-AC 变换器的分类、功率流向和波形指标,分析了方波逆变器(单相、三相方 波逆变器)的工作过程和输出波形,并进行了谐波分析,给出了滤波其设计的方法。对于PWM 调制的基本工作原理、相关术语和调制方式,计算方法作了详细的介绍。 把直流电变成交流电称为逆变,相应的功率变换装置被称为逆变器。如果把逆变器的交流侧 接到交流电源上,把直流电逆变成同频率的交流电送到 电网去,叫有源逆变;如果逆变器的交流侧不与电网连 接,而是直接接到负载,即把直流电逆变成某一频率的 交流电供给负载,则叫无源逆变。 图6-1 DC-AC 方框图 无源逆变在国民经济的各个领域得到了广泛的应 用,本章主要阐述无源逆变的基本工作原理、特点及其分析方法。 DC-AC 方框图如图6-1所示。 §6.1 逆变器分类、功率流方向和波形指标 6.1.1分类 逆变器分为单相和三相两大类。单相逆变器适用于小、中功率;三相逆变器适用于中、大功 率。这两大类按不同的特点又可分为: 1) 按输入电源特点 输入电压为恒压源称为电压源逆变器(Voltage Source Inverter 缩写VSI)或电压型逆变 器,如图6-2所示,电压源逆变器的输入特点是其输入具有理想电压源性质;输入为恒流源称为电 流源逆变器(Current Source Inverter 缩写CSI),或电流型逆变器,如图6-3所示,电流源逆变器输入为理想电流源,在实际应用中使用较少。 负载电压负载电流 图6-2 电压源逆变器 图6-3 电流源逆变器 电压源逆变器又可分为: a、具有可变直流电压环节(Variable DC link)的电压源逆变器,如图6-4所示。由DC-DC 变换器或可控整流获得可变的直流电压,输出电压幅度取决于输入可变直流电压,输出电压频率 由逆变器决定。一般情况下,该变换器输出电压为方波。 b、具有恒定直流电压环节(Fixed DC link)的电压源逆变器,方块图如图6-5所示。其直 流电压恒定,输出电压幅度和频率利用PWM 技术同步调整。

第五章直流交流(DCAC)变换.

第五章直流一交流(DC—AC变换 5.1 逆变电路概述 5.1.1 晶闸管逆变电路的换流问题 DC—AC变换原理可用图5-1所示单相逆变电路来说明,其中晶闸管元件VT1、VT4, VT2、 VT3成对导通。当VT、VT4导通时,直流电源E通过VT1、VE向负载送出电流,形成输出电压%左(+)、右(-),如图5-1 (a)所示。当VT2、VT3导通时,设法将VT1、VT4关断,实现负载电流从VT1、VT4向VT a、VT3的转移,即换流。换流完成后,由VT a、VT3向负载输出电流,形成左(-)、右(+)的输出电压%,如图5-1 (b)所示。这两对晶闸管轮流切换导通,则负载上便可得到交流电压呦,如图5-1(c)波形所示。控制两对晶闸管的切换导通 频率就可调节输出交流频率,改变直流电压E的大小就可调节输出电压幅值。输出电流的波形、相位则决定于交流负载的性质。 f ;

图5-1 DC —AC变换原理 要使逆变电路稳定工作,必须解决导通晶闸管的关断问题,器件,在承受正向电压条件下只要门极施加正向触发脉冲即可导通。作用,只有使阳极电流衰减至维持电流以下才能关断。 常用的晶闸管换流方法有: (1)电网换流 (2)负载谐振式换流 (3)强迫换流即换流问题。晶闸管为半控但 导通后门极失去控制 5.1.2 逆变电路的类型 逆变器的交流负载中包含有电感、电容等无源元件,它们与外电路间必然有能量的交换,这就是无功。由于逆变器的直流输入与交流输出间有无功功率的流动,所以必须在直流输入端设置储能元件来缓冲无功的需求。在交一直一交变频电路中,直流环节的储能元件往 往被当作滤波元件来看待,但它更有向交流负载提供无功功率的重要作用。 根据直流输入储能元件类型的不同,逆变电路可分为两种类型:

第五章直流交流(DCAC)变换_百度文库.

第五章 直流一交流(DC-AC 变换 5.1逆变电路概述 5.1.1 晶闸管逆变电路的换流问题 DC — AC 变换原理可用图5-1所示单相逆变电路来说明,其中晶闸管元件 VT1、VT4, VT2、VT3成对导通。当 VT1、VT4导通时,直流电源 E 通过VT1、VT4向负载送出电流,形成输出电压 左(+)、右(_),如图5- 1( a )所示。当VT2、VT3导通时,设法将 VT1、VT4关断,实现负载电流从 VT1、VT4向VT2、VT3的转移, 即换流。换流完成后,由 VT2、VT3向负载输出电流,形成左(-)、右(+)的输出电压"°,如图5-1 (b ) 所示。这两对晶闸管轮流切换导通,则负载上便可得到交流电压 U,如图5-1( C )波形所示。控制两对晶闸 管的切换导通频率就可调节输出交流频率,改变直流电压 E 的大小就可调节输出电压幅值。输出电流的波形、 相位则决定于交流负载的性质。 图5-1 DC — AC 变换原理 要使逆变电路稳定工作,必须解决导通晶闸管的关断问题,即换流问题。晶闸管为半控器件,在承受正向电压 条件下只要门极施加正向触发脉冲即可导通。但导通后门极失去控制作用,只有使阳极电流衰减至维持电流以 下才能关断。 常用的晶闸管换流方法有: 5.1.2 逆变电路的类型 (1) 电网换流 (2) 负载谐振式换流 (3) 强迫换流 I ?二二 --------- T 喙三护? J_- t -r I F 帕I VI I 了,專底 vr VT ;" 讯

逆变器的交流负载中包含有电感、电容等无源元件,它们与外电路间必然有能量的交换,这就是无功。由于逆变器的直流输入与交流输出间有无功功率的流动,所以必须在直流输入端设置储能元件来缓冲无功的需求。在交一直一交变频电路中,直流环节的储能元件往往被当作滤波元件来看待,但它更有向交流负载提供无功功率 的重要作用。 根据直流输入储能元件类型的不同,逆变电路可分为两种类型: 图5-4电压源型逆变器图5-5无功二极管的作用 1电压源型逆变器 电压源型逆变器是采用电容作储能元件,图5-4为一单相桥式电压源型逆变器原理图。电压源型逆变器有如下 特点: 1)直流输入侧并联大电容C用作无功功率缓冲环节(滤波环节),构成逆变器低阻抗的电源内阻特性(电压源特性),即输出电压确定,其波形接近矩形,电流波形与负载有关,接近正弦。 2)由于直流侧电压极性不允许改变,无功从交流向直流回馈时只能改变电流方向来实现,为此在各功率开关元件旁反并联续流二极管,为感性负载电流提供反馈能量至直流的无功通路。图5-5绘出了一个周期内负载电压肚、负载电流孟的理想波形,按认'极性分区内导通的元件及功率的流向(P>0,功率从直流流向交流;PV0,从交流流向直流),用以说明VD对无功传递的重要作用。 2.电流源型逆变器电流源型逆变器采用电感作储能元件,图5-6为一单相桥式电流源型逆变器原理图,图中未绘出晶闸管换流电路。电流源型逆变器有如下特点: C- ■ V 亠 1^ —

第五章直流交流(DCAC)变换

第五章直流—交流(DC—AC)变换 5.1 逆变电路概述 5.1.1 晶闸管逆变电路的换流问题 DC—AC变换原理可用图5-1所示单相逆变电路来说明,其中晶闸管元件VT1、VT4,VT2、VT3成对导通。当VT1、VT4导通时,直流电源E通过VT1、VT4向负载送出电流,形成输出电 压左(+)、右(-),如图5-1(a)所示。当VT2、VT3导通时,设法将VT1、VT4关断,实现负载电流从VT1、VT4向VT2、VT3的转移,即换流。换流完成后,由VT2、VT3向负载输出电 流,形成左(-)、右(+)的输出电压,如图5-1(b)所示。这两对晶闸管轮流切换导 通,则负载上便可得到交流电压,如图5-1(c)波形所示。控制两对晶闸管的切换导通频率就可调节输出交流频率,改变直流电压E的大小就可调节输出电压幅值。输出电流的波形、相位则决定于交流负载的性质。 图5-1 DC—AC变换原理 要使逆变电路稳定工作,必须解决导通晶闸管的关断问题,即换流问题。晶闸管为半控器件,在承受正向电压条件下只要门极施加正向触发脉冲即可导通。但导通后门极失去控制作用,只有使阳极电流衰减至维持电流以下才能关断。 常用的晶闸管换流方法有: (1)电网换流 (2)负载谐振式换流 (3)强迫换流 5.1.2 逆变电路的类型 逆变器的交流负载中包含有电感、电容等无源元件,它们与外电路间必然有能量的交换,这就是无功。由于逆变器的直流输入与交流输出间有无功功率的流动,所以必须在直流输入端设置储能元件来缓冲无功的需求。在交—直—交变频电路中,直流环节的储能元件往往被当作滤波元件来看待,但它更有向交流负载提供无功功率的重要作用。 根据直流输入储能元件类型的不同,逆变电路可分为两种类型:

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