电力电子技术赵莉华舒歆梅CH2可控整流及有源逆变电路.ppt

* 三相半波有源逆变电路输出电压计算 逆变角β的定义：将 的触发角称为逆变角，它以电源负半周自然换相点做为计量起始点。 不考虑变压器漏抗时输出电压 2.6.3三相有源逆变电路 * 三相半波有源逆变电路输出电压计算 考虑变压器漏抗时输出电压 2.6.3三相有源逆变电路 * 三相桥式有源逆变电路 整流状态下，输出电压为正，逆变状态输出电压为负，整流和逆变的工作原理及过程相同。 2.6.3三相有源逆变电路 * 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 2.6.3三相有源逆变电路 * 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 2.6.3三相有源逆变电路 * 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： 2.6.3三相有源逆变电路 * 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 2.6.3三相有源逆变电路 * 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 2.6.4 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 2.6.4 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 2.6.4 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 2.6.4 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 2.6.4 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 2.6.4 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? 2.6.4 逆变失败的原因分析及最小逆变角的限制 * 2.7 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 * 2.7 整流电路的谐波和功率因数 谐波的危害Harmful effects of harmonics 产生附加的谐波损耗，降低设备的效率，大量的3次谐波流过中性线会使线路过热甚至发生火灾 影响用电设备的正常工作，电机发生振动，噪声和过热，变压器局部严重过热，绝缘老化等 引起电网局部的谐振，使谐波放大，加剧危害 导致继电保护和自动装置的误动作 对通信系统造成干扰 * 2.7.1 整流电路的谐波分析 周期性非正弦电压的傅立叶表达式 对于非正弦波电压，满足狄里赫利条件，可分解为傅里叶级数： 正弦波（sinusoidal waveform）电压可表示为： * 基波（fundamental）——频率与工频相同的分量 谐波——频率