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有源逆变和无源逆变的原理

有源逆变和无源逆变是指电力电子技术中用于将直流电转换为交流电的两种不

同的转换方式。它们在电力变频调速、电力变换与控制等领域有着广泛的应用。

有源逆变是指通过外部能源来驱动逆变器，将直流电源的电能转变为交流电源的

电能。常用的有源逆变器包括晶闸管逆变器、继电器逆变器和三相桥臂逆变器等。

其工作原理基本上都是利用键控开关元件去控制电源电压的极性和大小，从而实

现直流电到交流电的转换。

晶闸管逆变器是最早应用于有源逆变的一种方式。它的原理是通过控制晶闸管的

导通和关断状态来改变整流电源的电压和频率，从而实现逆变输出。当直流电压

施加在晶闸管上时，只有当控制端加上一个脉冲触发信号时，晶闸管才会导通；

否则，晶闸管则会保持关断状态。通过这样的方式，可以控制直流电源电压的正

负极性和大小，实现逆变输出。

继电器逆变器则是通过控制继电器的开关状态来实现逆变功能。当控制电流施加

在继电器的线圈上时，继电器的触点就会改变状态，从而控制输出电源的电流方

向和大小，实现逆变输出。

三相桥臂逆变器是目前应用最广泛的有源逆变器。它通过将直流侧电压切割成一

组宽度不同的脉冲，然后经过高频变压器的变换，将脉冲信号转换成交流输出。

其中，控制信号可以分为宽度调制信号和频率调制信号，通过对宽度和频率的调

节，可以实现无线电发射的功率调制。

而无源逆变是指通过相互感应的方式将直流电能转换为交流电能。常用的无源逆

变器包括机械式逆变器、铁芯密度调变逆变器等。它们主要利用电感和电容的相

互感应特性，通过电路组合和控制方式的变化，来实现直流到交流的转换。

机械式逆变器是早期发展起来的一种无源逆变器，它的原理是通过机械装置将直

流电源的机械能转化为交流电源的电能。机械式逆变器一般由电动机、机械传动

装置和发电机组成。当电动机运行时，通过机械传动装置将直流电源的机械能转

化为旋转的机械能，然后经由发电机将这种机械能转化为交流电能输出。

铁芯密度调变逆变器是一种利用铁芯磁能的不对称性来实现直流电到交流电的

转换的无源逆变器。它的原理是通过改变铁芯的饱和磁密，从而改变电感的磁能

和储存能量的大小，再利用电容器和电路网络将储存的能量转换为交流电能输出。

综上所述，有源逆变和无源逆变是两种不同的转换方式。有源逆变是通过外部能

源来驱动逆变器，将直流电转换为交流电；而无源逆变则是通过电感和电容的相

互感应特性，利用电路组合和控制方式的变化，将直流电转换为交流电。