第4章 有源逆变电路.ppt

第4章 有源逆变电路 4.1 逆变的概念 4.2 三相有源逆变电路 4.3 逆变失败与最小逆变角的限制 4.4 逆变工作状态时的直流电动机机械特性 4.5 有源逆变电路应用举例 4.6 变流装置的功能指标 4.7 变流装置的触发电路 本章学习内容与学习要点 本章内容: 有源逆变电路的工作原理及实施逆变的条件，逆变颠覆及防止措施。触发脉冲与主回路电压的同步，移相工作原理。 学习要点: 掌握有源逆变电路的工作状态及实施逆变的条件，逆变状态时的能量分析及其物理概念；掌握三相桥式逆变电路对触发脉冲的要求，逆变颠覆及防止措施。掌握触发脉冲与主回路电压的同步问题，移相工作原理及移相范围，了解集成触发器的工作原理及应用。 4.1 逆变的概念 1) 什么是逆变？为什么要逆变？ 4.1 逆变的概念 2) 直流发电机—电动机系统电能的流转 4.1 逆变的概念 3) 逆变产生的条件 单相全波电路代替上述发电机 4.1 逆变的概念 从上述分析中，可以归纳出产生逆变的条件有二： 4.2 三相有源逆变电路 逆变和整流的区别：控制角 ? 不同 4.2 三相有源逆变电路 三相桥式电路工作于有源逆变状态，不同逆变角时的输出电压波形及晶闸管两端电压波形如图4-3所示。 4.2 三相有源逆变电路 有源逆变状态时各电量的计算： 4.3 逆变失败与最小逆变角的限制 逆变失败（逆变颠覆） 4.3 逆变失败与最小逆变角的限制 换相重叠角的影响： 4.3 逆变失败与最小逆变角的限制 2) 确定最小逆变角bmin的依据 逆变时允许采用的最小逆变角b 应等于 bmin=d +g+q′ （4-5） 4.3 逆变失败与最小逆变角的限制 g —— 换相重叠角的确定： 查阅有关手册 举例如下： 4.3 逆变失败与最小逆变角的限制 4.4 逆变工作状态时的直流电动机机械特性 1) 电流连续时电动机的机械特性 4.4 逆变工作状态时的直流电动机机械特性 2) 电流断续时电动机的机械特性 4.4 逆变工作状态时的直流电动机机械特性 逆变电流断续时电动机的机械特性，与整流时十分相似： 4.5 直流可逆电力拖动系统 4.5 直流可逆电力拖动系统 两套变流装置反并联连接的可逆电路的相关概念和结论： 4.5 直流可逆电力拖动系统 直流可逆拖动系统，除能方便地实现正反转外，还能实现电动机的回馈制动。 4.5 直流可逆电力拖动系统 第1象限：正转电动运行，此时1组工作于整流状态，由α1＝β2 ，2组工作于逆变 状态，且Ud1=Ud2,但由于二极管的单相导电性，2组桥没有电流流过。工作在待逆变状态。 同样，由于Ud1和Ud2的瞬时值不相等，所以有交流的环流在两者间流动。必需加上环流电抗器Lc加以限制。 4.5 直流可逆电力拖动系统 第2象限：正转制动运行。当需要正转制动（刹车）时，将α1增大但900，此时由于电机的转动惯量，其E不能突变，所以此时EUd1=Ud2，此时2组立刻工作于逆变状态。由二极管的单相导电性，1组桥没有电流流过。工作在待整流状态。 4.5 直流可逆电力拖动系统 第3象限：将α2调节至900 ，Ud2变为上负下正，由α1＝β2 Ud1变为上负下正，由于二极管的单相导电性，2组桥有电流流过。工作在整流状态， 1组桥没有电流流过。工作在待逆变状态。 此时电机反转，E电压为上负下正。 4.5 直流可逆电力拖动系统 第4象限：反转制动运行，和第二象限类似，当将α2增大但保持900， EUd1=Ud2此时1组工作于逆变状态，由于二极管的单相导电性，2组桥没有电流流过。工作在待整流状态。 4.5 直流可逆电力拖动系统 逻辑无环流可逆系统 工程上使用较广泛，不需设置环流电抗器。 只有一组桥投入工作（另一组关断），两组桥之间不存在环流。 两组桥之间的切换过程： 4.6 变流装置的功能指标 主要性能指标 变流装置的效率 电压调整率 功率因素 4.6 变流装置的功能指标 4.6 变流装置的功能指标 4.6 变流装置的功能指标 4.6 变流装置的功能指标 4.7 变流装置的触发电路 4.7.1 同步信号为锯齿波的触发电路 4.7.2 同步信号为锯齿波的触发电路 4.7.3 集成触发器 4.7.3 触发电路的定相 4.7 变流装置的触发电路·引言 触发电路： 晶闸管可控整流电路，通过控制触发角a的大小即控制触发脉冲起始相位来控制输出电压大小。 4.7.1 同步信号为锯齿波的触发电路 输出可为双窄脉冲（适用于有两个晶闸管同时导通的电路），也可为单窄脉冲。 三个基本环节：脉冲的形成