电力电子技术第2版赵莉华电子课件CH3可控整流及有源逆变电路.ppt

* 三相桥式有源逆变电路 u ab u ac u bc u ba u ca u cb u ab u ac u bc u ba u ca u cb u ab u ac u bc u ba u ca u cb u ab u ac u bc u a u b u c u a u b u c u a u b u c u a u b u 2 u d w t O w t O b = p 4 b = p 3 b = p 6 b = p 4 b = p 3 b = p 6 w t 1 w t 3 w t 2 3.6.3三相有源逆变电路 * 三相桥式整流电路有源逆变状态时各电量的计算 输出直流电压 考虑漏抗时 3.6.3三相有源逆变电路 * 三相桥式整流电路有源逆变状态时各电量的计算 负载电流平均值 注意输出电压和电动势的极性。 流过晶闸管的电流有效值 从交流电源送到直流侧负载的有功功率为： 3.6.3三相有源逆变电路 * 当逆变工作时，由于EM为负值，故Pd一般为负值，表示功率由直流电源输送到交流电源。 变压器二次侧线电流的有效值 3.6.3三相有源逆变电路 * 逆变失败（逆变颠覆） 逆变时，一旦换相失败，外接直流电源就会通过晶闸管电路短路，或使变流器的输出平均电压和直流电动势变成顺向串联，形成很大短路电流这种情况叫逆变失败或逆变颠覆 Inversion failure and minimum inversion angle 3.6.4 逆变失败的原因分析及最小逆变角的限制 * 触发电路发生故障。 脉冲丢失 逆变失败的可能原因 Possible reasons of inversion failures 3.6.4 逆变失败的原因分析及最小逆变角的限制 * 逆变失败的可能原因 Possible reasons of inversion failures 3.6.4 逆变失败的原因分析及最小逆变角的限制 触发电路发生故障。 脉冲延时 * 晶闸管发生故障，该断时不断，或该通时不通 逆变失败的可能原因 3.6.4 逆变失败的原因分析及最小逆变角的限制 * 交流电源缺相或突然消失 逆变失败的可能原因 3.6.4 逆变失败的原因分析及最小逆变角的限制 * 换相的裕量角不足，引起换相失败 逆变失败的可能原因 3.6.4 逆变失败的原因分析及最小逆变角的限制 * 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′ d ——晶闸管的关断时间tq折合的电角度 g —— 换相重叠角 q′——安全裕量角 tq大的可达200~300ms，折算到电角度约4?~5? 随直流平均电流和换相电抗的增加而增大 主要针对脉冲不对称程度（一般可达5?），值约取为10? 3.6.4 逆变失败的原因分析及最小逆变角的限制 * 3.7 整流电路的谐波和功率因数 Harmonics and power factor of rectifier circuits 随着电力电子技术的发展，其应用日益广泛，由此带来的谐波(harmonics)和无功(reactive power)问题日益严重，引起了关注 无功的危害Harmful effects of reactive power 导致电流和视在功率增加，导致设备容量增加 线路总电流增加，使设备和线路的损耗增加 线路压降增大，冲击性无功负载使电压剧烈波动 * 3.7 整流电路交流侧的谐波电流分析 三相桥式全控整流电路 对于负载连续为水平线的整流电路，交流侧电流波形近似为矩形波，谐波电流情况为： 交流侧只有 次（ k为正整数）谐波； 2.各次谐波有效值与谐波次数成反比，即谐波次数越高，其谐波电流有效值越小； 3.各次谐波电流有效值与基波电流有效值的比值为谐波次数的倒数。 * 电容滤波的单相桥式不可控整流电路 电容滤波的三相桥式不可控整流电路 3.5 电容滤波的不可控整流电路 * 交—直—交变频器、不间断电源、开关电源等应用场合大都采用不可控整流电路。 单相桥式和三相桥式两种接法。 电力电子器件采用整流二极管，也称为二极管整流电路。 3.5 电容滤波的不可控整流电路 * 电路工作特点：只有在电源电压高于电容电压时，二极管才能导通。 3.5.1 电容滤波的单相不可控整流电路 * 至 ，u2ud，二极管不导通，C向R放电，ud按指数规律下降。 ?t=0之后，u2ud，VD1、VD4开通，ud=u2，交流电源向电容充电，同时向R供电。 δ是电源电压过零点与坐标原点之间的角度。 3.5.1 电容滤波的单相不可控整流电路 * ?t=?，ud=u2，VD1和VD4关断