电机传动与控制第八章电力电子学讲述.ppt

3) π/6＜α≤5π/6 （5π/6触发点刚好是后一导通相电压过零点） 负载上电压波形是断续的 2、电感性负载（自行分析） 三相带电感性负载的分析方法与单相带电感性负载相同， 由于有自感电势，与电阻性负载相比主要有如下几点不同： 1）电压过零时不能自行关断； 2）电流不突变，波形与电感大小有关； 3）控制角移相范围缩小为：0～π／2； 4）一般需加续流二极管。 8．3．2 三相桥式全控整流电路 由于三相全控桥式整流电路可以看成是两组三相半波可控整流电路的串联，因此，整流电压Ud应比式（10.13）大一倍， Ud=2.34U2PCOSα (0≤α＜π/3) 把三只晶闸管的阳极接在一起，叫作共阳极组整流电路。 将变压器的两组次级绕组共用一个绕组，如图10．29所示，就是三相桥式全控整流电路。其中，VS1、VS3、VS5晶闸管组成共阴极组，VS2、VS4、VS6晶闸管组成共阳极组。三相桥式全控整流电路一般与电动机连接时总是串联一定的电感，以减小电流的脉动和保证电流连续，这时负载的性质可以看作是电感性的。 对应于α＝0的工作状况，即触发脉冲在自然换相点发出。对共阴极组的晶闸管而言，电压比其他两相为正，同时又有触发脉冲，晶闸管就导通。而对共阳极组的晶闸管而言，电压比其他两相为负，同时又有触发脉冲，晶闸管也触发导通。因此，在同1时刻，总有两个晶闸管导通。如图t1时刻（uAB，下标AB表示A相、B相导通）共阴组A相电压较正、共阳组B相电压较负，如果给VS1、VS6触发脉冲，VS1、VS6导通，电流从A相经VS1、负载和VS6回到B相，A相电流为正，B相电流为负（电流为负表示电流的真实方向与图上所标正方向相反）。 图10．30三相桥式全控整流电压电流触发波形图 小结 前面仅讨论了几种有代表性的可控整流电路。单相桥式电路各项性能较好，只是电压脉动频率较大（多用于电源），三相桥式可控整流电路，各项指标都好，元件承受的峰值电压最低，最适合于大功率高压电路。所以，一般小功率电路应优先选用单相桥式电路，对于大功率电路，则应优先考虑三相桥式电路。只有在某种特殊情况下，才选用其他线路。对于桥式电路是选用半控桥还是全控桥，要根据电路的要求决定。对一般要求不高的负载，可采用半控桥。工作于逆变状态，必须选用全控桥。 8．4 逆变器 整流：把交流电变成直流电供给负载，称为整流； 逆变：把直流电变成交流电，称之为逆变。（整流的逆向过程） 逆变器：把直流电变成交流电的装置，叫做逆变器。 变流器：同一套晶闸管电路既可实现整流，又可实现逆变的装置，通常称为变流器。 有源逆变：变流器工作在逆变状态时，如果把变流器的交流侧接到交流电源上，把直流电逆变为同频率的交流电反馈到电网去，叫有源逆变；(即逆变后的交流与交流电源相接的逆变称为有源逆变） 无源逆变：如果变流器交流侧接到负载，把直流电逆变为某一频率或可变频率的交流电供给负载，则称为无源逆变。 有源逆变器应用于直流电动机的可逆调速、线绕式异步电动机的串级调速等方面，无源逆变器通常用于变频器、交流电动机的变频调速等方面。 8．4．1 有源逆变电路 例如：用直流电机驱动的卷扬机，当提升重物时电机工作在电动状态，通过变流器从电网吸收能量克服重力负载作功（把交流整为直流）；当把重物放下时，重力加速度拖动电机发电，通过变流器，（把直流逆变为交流），向电网馈电。前者为“整流”是指电能由交流侧传送到直流侧；后者为逆变，电能由直流侧传送到交流侧。 8．4．2 无源逆变电路 1，无源逆变电路的工作原理 当开关S1、S4闭合，而开关S2、S3断开时，电流从电源正极经S1、负载RL、S4、回到电源负极 当开关S2、S3闭合，而开关S1、S4断开时，电流从电源正极经S3、负载RL、S2、回到电源负极 改变两组开关每秒内闭合和断开的次数，就可改变输出电压的频率，这就是它的变频作用。 逆变要解决两个基本问题： 1）幅值控制； 2）频率控制。 （解决的方法很多，目前最流行的是脉宽调制控制（PWM） 。通过改变参考信号的幅值和频率就可改变逆变输出的等效正弦波的幅值与频率。这方面的内容可参考有关变频器方面的书籍。在第十二章再讲。） 8．5 晶闸管的触发电路 常用的触发电路有下面几种： （1）单结晶体管触发电路 （2）小容量晶闸管触发电路 （3）晶体管触发电路 （1）单结晶体管触发电路，是最早应用的、基本的、常用的一种。它的优点是电路简单，可靠性高，适用于中小容量的晶闸管电路。缺点是输出脉冲不够宽。 （2）小容量晶闸管触发电路，其输出脉冲用于触发大功率晶问管。其优点是简单，可靠，触发功率大，可得到宽脉冲。缺点是需要单结晶体管