第四章 有源逆变电路.ppt

重点和要求 第一节 逆变的概念 第一节 逆变的概念 二、直流发电机—电动机系统电能的流转 第一节 逆变的概念 第一节 逆变的概念 第一节 逆变的概念 三、 有源逆变产生的条件 单相双半波电路代替上述发电机给电动机供电 第一节 逆变的概念 产生有源逆变的条件： 第二节 三相有源逆变电路 1.基本通式： 波形连续的情况下,整流输出电压与控制角之间存在关系： 第二节 三相有源逆变电路 第二节 三相有源逆变电路 关于逆变角的几点说明： 一般通过分析变流器直流侧的电压和电流平均值来分析交流电网究竟是输出功率还是输入功率。 交流电源与直流电源能量的流转按有功功率Pd=UdId分析： 整流状态：Ud＞0，Pd＞0：表示电网输出功率； 逆变状态：Ud＜0，Pd＜0：表示电网吸收功率。 逆变失败（逆变颠覆） 换相重叠角对逆变的影响： 1.β不能等于零。 有源逆变时允许采用的最小逆变角b 应等于 bmin=d +g+q′ 因为换相重叠角γ满足： 两套变流装置反并联连接的可逆电路的相关结论： 本 章 小 结 1.重点掌握有源逆变的概念和产生有源逆变的条件、三相 半波可控整流电路有源逆变工作状态的分析计算、逆变 失败及最小逆变角的限制等。 2.掌握直流可逆电力拖动系统工作情况。电动机系统的工 作情况，重点掌握各种状态时系统的特性，包括变流器 的特性和电机的机械特性等。 根据逆变工作时 ，并设 ，上式可改写成 中小型可逆直流拖动系统中： bmin一般取30?~35?。 逆变时要求βmin﹥γ，则有： 最小逆变角βmin的确定方法 第三节 逆变失败与最小逆变角的限制 第五节 有源逆变电路应用举例 一、直流可逆电力拖动系统 a三相半波有环流接线 b三相全控桥无环流接线 特点：两套变流装置反并联连接。 1.主回路结构 不论采用哪一种反并联电路，都可使电动机在四个象限内运行。 第五节 有源逆变电路应用举例 变量方向约定： Id方向:从上到下 EM极性:上正下负 n：顺时针 Ud:上正下负 2.工作原理：可逆→四象限运行 第五节 有源逆变电路应用举例 电动机在四个象限内运行： 如果在任何时间内，两组变流器中只有一组投入工作，则可根据电动机所需的运转状态来决定那一组变流器工作及相应的工作状态：整流或逆变。 Te:电动机输出力矩 单看1号变流（假设2号变流不存在） 电路状态： Ud方向： Id方向： Te方向： 电机工作状态： 1组整流 上正下负 上入下出 与n同向，为正 正转电动 结论：Ⅰ象限， 1组整流， a1﹤π/2，电能→动能 a1﹤ π/2, 1组整流，正转电动 第五节 有源逆变电路应用举例 Ⅰ象限： 特征：n﹥0:顺时针正转，Id﹥0， Te方向与n方向一致 Ⅱ象限： 特征：n﹥0:顺时针正转， Id﹤0， Te方向与n方向相反 因为Te是与电机转动方向相反的阻力矩， 迫使n↘，甚至停机。 n下降（电动→回馈制动）原因： Ud1 ↘, a1↗ →EM﹥Ud1 但M输出不能经由1组回馈给电网， 这要求2组投入工作并工作在逆变状态， 即a2﹥ π/2. a1﹤ π/2, Id ﹥0 1组整流，正转电动 第五节 有源逆变电路应用举例 电机什么时候进入二象限？ Ⅱ象限： 电路状态： Ud2方向： Id方向： Te方向： 电机工作状态： 上正下负 上出下入 与n反向，为负 正转制动 结论：a1↗→ Ud1 ↘ → EM﹥Ud1 →投入2组 → a2 ﹥ π/2 → Id﹤0 →动能变电能→电网 当EM略大于Ud1后，电机从Ⅰ → Ⅱ ，回馈电网 Ud1↘,1组最终断开， 2组逆变（a2﹥ π/2 ） a1﹤ π/2, Id ﹥0 1组整流，正转电动 a2﹥ π/2, Id ﹤0 2组逆变，正转制动 第五节 有源逆变电路应用举例 Ⅲ象限： 电路状态： Id方向： Ud2方向： Te方向： 电机工作状态： 下正上负 下入上出 与n同向，为负 反转电动 结论：当Ud2 略大于EM后，2组整流；电机从Ⅱ→Ⅲ，反转电动 特征：n﹤0:逆时针运转， Id﹤0 Te方向与n方向一致 单看2号变流（假设1号变流不存在） 2组整流 a1﹤ π/2, Id ﹥0 1组整流，正转电动 a2﹥ π/2, Id ﹤0 2组逆变，正转制动 a2﹤ π/2, Id ﹤0