电力电子技术 基于晶闸管的电网换流型整流电路.ppt

下 页 上 页 返 回 基于晶闸管的电网换流型整流电路 直流输出电压由12段组成，比三相整流桥路的直流输出电压要平滑。 直流输出电压最低次谐波为输入电网电压频率的12倍。 Uda1 Uda2 wt U wt Uda wt U Usa1 Usc1 Usb1 a Usa2 Usc2 Usb2 π π/3 5π/3 U wt 2π/3 4π/3 0 0 0 0 下 页 上 页 返 回 基于晶闸管的电网换流型整流电路 wt 0 Isa1 Id Isa2 Id wt 0 wt 0 Id wt 0 2Id / 3 Id / 3 Iba2 Isa wt 0 Isb2 两个三相桥路串联运行时输出的电流波形 下 页 上 页 返 回 基于晶闸管的电网换流型整流电路 电流表达式为： 有了Iba2后可求得其它电流量分别为： 以iba2作为已知参数，将上面的表达式及相应关系进行重新组合得: 或 下 页 上 页 返 回 基于晶闸管的电网换流型整流电路 假定系统工作在对称条件下工作，则iba2、iac2、icb2的波形相同，相位互差120°。 wt 0 Isa1 Id Isa2 Id wt 0 wt 0 Id wt 0 2Id / 3 Id / 3 Iba2 Isa wt 0 Isb2 下 页 上 页 返 回 基于晶闸管的电网换流型整流电路 该系统可看成是零系统，3及3倍数次谐波电流只能在三角形绕组中流过，不会通过变压器的耦合传到原边。 wt 0 Isa1 Id Isa2 Id wt 0 wt 0 Id wt 0 2Id / 3 Id / 3 Iba2 Isa wt 0 Isb2 下 页 上 页 返 回 基于晶闸管的电网换流型整流电路 若不考虑变压器的饱和效应，则不会出现电压的冲击，此时应有下式成立： 将以上关系式代入 中，则有： 下 页 上 页 返 回 基于晶闸管的电网换流型整流电路 5.3.2 两整流电路的并联运行 整流电路并联运行可以保证在较低的电压作用下提供较大的直流电流，并能充分发挥每个功率元件的容量，这对于降低整流电路成本、提高功率元件的利用率非常重要。 直流电机或电解设备使用电压在1kV内，可用两个三相整流电路的并联结构形式实现整流。 下 页 上 页 返 回 基于晶闸管的电网换流型整流电路 Usa isc isb isa Usb Usc Uab1 isc1 isb1 isa1 Uca1 Usc1 Usb1 Ubc1 Uda1 ud iac2 Uab2 isc2 isb2 isa2 Uca2 Usa1 Usb1 Ubc2 icb2 iba2 Uda2 Usc2 Usb1 Usa2 Usb2 VT4 VT2 VT6 VT2 VT6 Usa1 Id UD VT5 VT1 VT3 VT5 VT3 VT1 VT4 并联结构需要双副边绕组变压器，一个为星形连接，一个为三角形连接，提供相差p/6的两个三相电源，保证并联装置的正确运行。 变压器 下 页 上 页 返 回 基于晶闸管的电网换流型整流电路 Uda1 Uda2 wt 0 U wt U Usa1 Usc1 Usb1 0 π π/3 5π/3 Usc2 2π/3 4π/3 Usa2 Usb2 wt 0 Ud a wt 0 UD Us1m /2 三相整流电路并联运行时的输出电压波形 下 页 上 页 返 回 基于晶闸管的电网换流型整流电路 5.3.2 .1 理想电抗器的工作特征 整流电路的输出电压为: 直流电流为： 理想变压器是由两个串行连接的副边绕组所形成的一个等效电抗器，在理想情况下： 两个整流电路的输出电压差为: 下 页 上 页 返 回 基于晶闸管的电网换流型整流电路 当变压器的磁路处于饱和状态时，它的副边绕组不呈现电抗特性，没有电压、电流之间的相移，UD为纯粹交流电压，即 变压器中的电流也可根据电流叠加原理的假设前提进行叠加分析。 根据功率守恒的原则，变压器原边电流的波形可通过直流电流的叠加得到。 下 页 上 页 返 回 基于晶闸管的电网换流型整流电路 单相半控桥式整流电路工作特性 0.8 0.6 1.4 1.2 1.0 2.0 1.8 0.2 1.6 0.4 1.0 0 0.4 0.2 0.8 0.6 a =p/3 a =p/2 a =2p/3 dx a =0 a +? =p/3 Ud0 Uda 边界线 a = ? a +? =p/2 a +? =2p/3 不能设置的区域 下 页 上 页 返 回 基于晶闸管的电网换流型整流电路 因为从a 到p 所包含的电压面积并不总是非常大，所以换流过程并不总是相同。 整流电路的工作不像单相全控桥整流电路那