PE9-多级开关电路组合型-交流直流电源浅析.ppt

 第 9 章多级开关电路组合型交流、直流电源 9 多级开关电路组合型交流、直流电源 引言 9.1 AC/DC-DC/AC变压、变频电源VVVF 9.2 AC/DC-DC/AC恒压、恒频不间断电源UPS 9.3 晶闸管相控整流-有源逆变的直流输电系统 9.4 具有中间交流环节的直流电源 *9.5 移相全桥零电压开关DC/AC-AC/DC变换器 9.6 交流电源、直流负载时电力电子变换系统方案比较 本章小结 引言 直流-直流电压变换 9.1 AC/DC-DC/AC变压、变频电源 图9.1(a)， 9.1 AC/DC-DC/AC变压、变频电源（续1） 9.1 AC/DC-DC/AC变压、变频电源（续2） 交流异步电动机、交流同步电动机、交流绕线转子异步电动机调速 9.2 AC/DC-DC/AC恒压恒频(CVCF) 9.2.1 典型在线双变换式UPS 9.2.2 典型后备式UPS 9.2.3 在线互动式UPS 9.2.1 典型在线双变换式UPS 由 整流 和 逆变 两级变换器构成 可以将质量不好的交流市电（电压波动大，电压波形非正弦，频率稳定度不够等）转换成恒压、恒频正弦波交流电压。 9.2.2 典型后备式UPS 分类： 热后备式 冷后备式 9.2.3 在线互动式UPS 通常交流电源vS不是额定值，且有谐波电压，但希望is仅有基波分量且cosφ=1；负载非线性，有谐波电流，要求不停电，有额定正弦电压VR。 令并联变流器II输出iLh+iLQ及部分iLP，输出额定正弦电压VR; 令串联变流器I输出vsh及基波补偿电压(VS1-VR)（容量15~20%）; 使电源仅输出基波有功电流cosφ=1 、负载仅含基波电压且vL=vR。 9.3 晶闸管相控整流—有源逆变的直流输电系统 远距离直流输电优点：相同的高压和导线截面，输出极限功率大（无电抗压降，无稳定性问题），传送相同的功率时ΔP小， ΔV小线路投资低。 9.3 晶闸管相控整流-有源逆变的直流输电系统 调控α1或β2，即可改变ID，控制传输功率PL=VDID，晶闸管额定电压、电流大，便宜。 末端有交流电源故可用有源逆变。 　 DC/DC输电±500KV，采用12脉波双三相桥串联输出500KV时，每个桥臂用90个SCR串联，则每个SCR平均承受约2.8KV，若ID=3000A，则±500KV线路可输送300万KW的功率。 　采用3KA/7.2KV 电控SCR，电压安全系数为7.2/2.8≈2.5，3KA的SCR的IR=1.57×3=4.7KA，电流安全系数为 9.4 具有中间交流环节（DC/AC-AC/DC）的直流电源 9.4.1 半桥型DC/AC-AC/DC直流电源 9.4.2 全桥型DC/AC-AC/DC直流电源 9.4.1 半桥型DC/AC-AC/DC直流电源 前级DC/AC半桥高频逆变，经高频变压后，再经二极管全波整流。 正半周DTS期间T1通态，负半周DTS期间T2通态。 输出电压平均值： 9.4.1 半桥型DC/AC-AC/DC直流电源 在正半周T1 导电时，iD3=iL线性上升，随后期间i1=0，iL由D3、D4分流。 在负半周T2 导电时，iD4=iL线性上升，随后期间i1=0，iL由D3、D4分流。 9.4.1 半桥型DC/AC-AC/DC直流电源 　T1on ≠T2on 时C1、C2充、放电时间不等，使VC1 ≠VC2 ， 9.4.1 半桥型DC/AC-AC/DC直流电源 9.4.1 半桥型DC/AC-AC/DC直流电源 9.4.2 全桥型DC/AC-AC/DC直流电源 图9.7(b)：正半周Ton期间，T1、T4同时导通，D5、D8导通 负半周Ton期间，T2、T3同时导通，D6、D7导通 直流输出 9.4.2 全桥型DC/AC-AC/DC直流电源 若T1on ≠T2on 则VAB中有直流分量，变压器直流偏磁。 加隔直电容C使VAB中的直流分量落在C上（f = 0，XC=∞），则N1上只有交流电压分量，变压器无直流磁化。 9.5 移相全桥零电压开关DC/AC-AC/DC变换器 9.