东南大学 电力电子技术课件2.ppt

2. 变流器运行 有源逆变产生的条件 有源逆变失败的原因 变流器的功率因数 3 门极触发电路 触发 电路 触发信号 U? 频率 发生器 同步信号 UT 手动 给定 控制器 控制信号 UK 电源 负载 主电路 控制电路 触发电路的作用 * 第一章练习： 题1.3 晶闸管在单相正弦有效值电压220V时工作，若考虑晶闸管的电压储备，其电压定额应选多大？ 电压定额由晶闸管承受的峰值电压乘电压储备倍数确定，再取合适的电压等级。 题1.7 解释下列术语： (1) 自然换流点； (2) 触发延迟角； (3) 导通角。 题1.9 单相全控桥式整流电路，电阻性负载，额定输出Ud=30V，Id=30A。求220V直接供电和变压器供电时晶闸管的容量。 解：(1) 直接供电U2=220V 由 Ud=0.9U2(1+cos?)/2 求得?＝134?，或?=134???/180?=2.34 rad R=Ud/Id=1? 电源电流 流过晶闸管电流有效值 取700V额定电压、100A额定电流的晶闸管。 (2) 变压器供电 取?min=30?，可求变压器副方电压、电流 晶闸管电压定额： ×220×2＝622V 晶闸管电流定额： 电源容量 S=U2I2=220×68.4=15 kVA 变压器容量 S=U2I2=35.7×35.2=1.3kVA 流过晶闸管电流有效值 晶闸管电压定额：1.414×35.7×2＝101V 晶闸管电流定额： 取100V额定电压、30A额定电流的晶闸管。 扩展练习：电感负载的计算，画出波形。 题1.10 单相全控桥式带续流二极管电阻电感负载电路 解：画出波形 晶闸管及续流二极管电流有效值 负载电压和电流 Ud=0.9U2(1+cos?)/2=148.5V Id=Ud/R=148.5/10=14.9A 晶闸管电流定额： 取700V/20A晶闸管。 题1.11 电感负载时，全控桥式与半控桥式中的续流二极管有什么作用？有何异同之处？ 提高电压、防止失控，续流、二极管导通时输出电压为零。 题1.14 在三相半波可控整流电路中，若a相晶闸管触发脉冲消失，b、c相正常，试绘出： (1) ?=30?，电阻负载时输出电压ud的波形； (2) ?=30?,电阻电感负载时输出电压ud的波形(设电流连续)。 题1.17 反电势负载的特点是什么？ 问题： 1. 可控整流电阻负载时，电阻上的平均电流与平均电压的乘积UdId是否等于负载功率？为什么？ 2. 负载为大电感L与电阻R串联时，负载电阻R上的UdId是否等于负载功率？为什么？ 3. 在三相半波可控整流电路中，如果触发脉冲出现在自然换流点之前，能否进行换流？可能出现什么情况？ 变流器：全控型整流电路可工作在可控整流和有源逆变两种状态。 2.1 换流重叠角 产生的原因：交流侧存在电感。 三相半波可控整流电路，变压器中存在漏抗L2。 id ud 1 3 a b c A B C R 2 L L2 L2 L2 0 ia ib ic 在VT1导通时，当uaub时，触发VT2则发生换流过程。 ?t ud ua ub uc ?t id ic ib ia id ud 1 3 a b c A B C R 2 L L2 L2 L2 0 ia ib ic ik 变压器漏感对整流电路影响 将(1)、(2)代入(3)得 即 所以 换流时，输出电压是两相电压的平均值，换流电流ik按指数规律变化。 在换流时，VT1、VT2同时导通，不考虑管压降则有 ib=ik (1) ia=Id–ik=Id–ib (2) 换流时的相角称为换流重叠角，用?表示。 由于换流时输出电压减小，所以输出Ud也减小。因换流使输出电压降低，称为换流压降或换相压降。 换流压降计算：设定新的坐标轴如图中所示 R2为等效电阻。换流压降与延迟角?无关。 ?t ud ua ub uc 若每周期有m次换流，则 单相桥式每周换流二次，三相半波每周换流三次，三相桥式每周换流六次。 计算换流重叠角?：由新设坐标可知 两式相减得 即 两边积分 或表示为 若每周m次换流 如三相桥式每周换流6次，换相电压应为线电压，所以 整理后得 由换相重叠角计算公式可知： 1. Id越大，则?越大； 2. X2