逆變器短路了怎么修(逆變器低壓短路怎樣修)

發(fā)布日期：2022-12-12 12:19:51 瀏覽：

前沿拓展：

我在之前的專欄文章中為大家介紹過交流電機（感應(yīng)電機）的工作原理。在那期內(nèi)容中我們曾經(jīng)介紹過，交流電機必須要正弦波交流電才能驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。但車載動力電池能夠輸出的是直流電，本期來為大家解讀逆變器是如何把直流電轉(zhuǎn)換成正弦波交流電的，并且交流電機的轉(zhuǎn)速和扭矩是如何被逆變器所控制的。

對于配備交流感應(yīng)電機的電動車，必須通過逆變器，把電池包輸出的高壓直流電轉(zhuǎn)換成可控制幅值和頻率的正弦波交流電，才能驅(qū)動車輛行駛。

交流電分很多種，有方波，正弦波，三角波等，我們家用的 220 V 交流電就是頻率為 50 Hz 的正弦波，對于感應(yīng)電機來說需要正弦波才能驅(qū)動運轉(zhuǎn)。

要想知道正弦波如何獲得，我們先要知道如何獲得方波。以上電路叫做 Full BridgeInverter，也叫全橋逆變電路。它的結(jié)構(gòu)很簡單，由四個開關(guān)（S1S4）組成。A和B為電路輸出端的正負極。

當 S1 接通 S2 斷開，S4 接通 S3 斷開的時候，電路會從 B 端流向 A 端。

相反，當 S2 接通 S1 斷開；S3 接通 S4 斷開的話，電流的流向發(fā)生了逆轉(zhuǎn)，變成了從 A 端流向了 B 端。

我們?nèi)粘５募矣?220 V 電源頻率為 50 Hz 這就意味著每分鐘需要開關(guān) 100 次。這樣高的頻率是不可能用人工的方式控制的，所以需要接入場效應(yīng)管（Mosfet），這個電子元件可以實現(xiàn)每分鐘上千次的開關(guān)。

通過場效應(yīng)管的開關(guān)控制，可以獲得我們所需要的方波，至少電池輸出的直流電此時已經(jīng)變成了交流電，但是光有這樣的方波還不夠，我們還需要把它調(diào)至為正弦波。

通過控制開關(guān)接通和斷開的時間，可以獲得不同的方波脈沖寬度，用于調(diào)制出接近正弦波的波形。

把這些脈沖的時間平均就能獲得接近正弦波的波形。

那么逆變器是如何通過電路設(shè)計調(diào)制出純正的正弦波的呢？

這就需要我們在電路上增加兩個比較器，分別為比較器 1 和比較器 2 ——比較器能夠比較正弦波和三角波。

當正弦波大于三角波時比較器發(fā)出 1 的信號，當正弦波小于三角波時比較器發(fā)出0的信號。

通過比較器我們可以獲得所需要的脈沖方波。

在每個比較器支路上接入一個非門。它能自動控制S1和S2的開關(guān)邏輯。也就是說，當 S1 接通時 S2 必須斷開；S2 接通時 S1 必須斷開，否則將會短路。S3 和 S4 的控制也是同樣的道理。

在兩組開關(guān)的相互配合控制下，我們就能獲得方向相反的脈沖交流方波。

三角波越精細，獲得的脈沖串越準確。再通過對脈沖串的調(diào)制就能獲得平滑的正弦波曲線。

通常設(shè)計者會通過在電路當中增加電容和電感的方式用于平滑曲線。電容用于平滑電壓曲線，電感用于平滑電流曲線。就好比在電路上增加了一個小容量的水庫（或者說二級緩存）電容就相當于一個可以瞬間充放電的電池，它能吸收電壓脈沖，讓輸出曲線變得平滑而不是像方波那樣充滿鋸齒。

以上所說的只有一組電壓就能實現(xiàn)正弦波的輸出，如果用多組電壓進行調(diào)制，就能獲得精度更高的正弦波曲線，并且控制精度也更加精準。這種方法叫做多重電壓逆變技術(shù)，多用于風力發(fā)電機或電動汽車。

特斯拉就是通過控制交流電的頻率來控制電機的轉(zhuǎn)速，通過控制交流電的幅值來實現(xiàn)控制電機的扭矩輸出。這種多重電壓逆變技術(shù)可以非常精準的控制交流感應(yīng)電機的扭矩和轉(zhuǎn)速輸出。

逆變器屬于電動汽車三電系統(tǒng)中的電控系統(tǒng)。逆變器性能的好壞直接影響著電機的性能表現(xiàn)，這也是各大新能源汽車企業(yè)的核心技術(shù)。目前國內(nèi)只有少數(shù)主機廠掌握逆變器技術(shù)，大部分主機廠都需要從供應(yīng)商購買。所以逆變器技術(shù)的掌握和突破就如同燃油車時代的變速箱技術(shù)一樣，將會成為新能源汽車產(chǎn)品的核心技術(shù)。

拓展知識：