第5-2章 无源逆变(二).ppt

电力电子技术 从VT1向VT3换流的过程 换流前VT1和VT2通，C13电压UC0左正右负 恒流放电阶段 t1时刻触发VT3导通，VT1被施以反压而关断 Id从VT1换到VT3，C13通过VD1、U相负载、W相负载、VD2、VT2、直流电源和VT3放电，放电电流恒为Id，故称恒流放电阶段 uC13下降到零之前，VT1承受反压，反压时间大于tq就能保证关断 * 第四节 电容换相电压型逆变电路 一. 串联电感式电压型逆变电路 串联电感式电压型逆变电路中换相电感和晶闸管串联。 右图是三相串联电感式电压型逆变电路，三相桥式逆变电路。 由三个结构和参数都相同的单相半桥逆变电路组成。 以U相为例，C1、C4、L1、L4 为换相元件，两个换相电感L1 = L4 = L/2 ，且为全耦合。 VD1、VD2为提供无功功率反馈通道的反馈二极管。 该电路为180°导电型，晶闸管VT1、VT4交替导通180°，在负载上就得到了交变电压。 1. 稳定导电阶段 在t1以前，晶闸管VT1稳定导通，VT4关断，电源电流经VT1、L1流向负载。uC1 = 0 ，uC4 = Ud ,即 uX =uY =uZ =Ud 。 2. 换相阶段 即 t1 ~ t2 阶段， t1 时刻触发晶闸管VT4导通，uY = 0 V，uZ = Ud 不变，C4通过L4、VT4放电。在t1 时刻， L4上所加电压为Ud ，L1 = L4，所以在L1上也感应出电压Ud ，uX =2Ud，VT1上出现了一个幅值为 Ud 的反相电压而使其关断。uC4下降，到t2时刻 uZ电压也下降到零 ，uX电压也同样从2Ud下降到零。 C1充电uC1增大，C4放电uC4减小，当uC1 = uC4 = Ud/2 时，VT1上电压降为零。从t1到此一刻间，VT1承受反向电压，用 t0 表示。 t0必须大于晶闸管的关断时间tq，才能保证VT1可靠关断。 3. 环流阶段 即 t2 ~ t3 阶段，L4电流达到最大，由于L4和VT4两端并有二极管VD4，L4中电流不能对C4反充电，而是经过VD4形成环流。为加快L4中能量的消耗过程，缩短环流时间，串入R1。Z点电位下降，io也有所减小，VD4的导通使Z点和电源负端接通，故io逐渐下降。 4. 反馈阶段 即 t3 ~ t4 阶段， t3 时刻环流已降到零，感性负载电流继续维持原来的方向，经二极管VD4流通，将负载电感中的能量反馈到直流电源，直到t4时刻负载电流io下降到零。 5. 负载电流反向阶段 即 t4 ~ t5 阶段，在t4时刻，负载电流io已衰减到零，VD4关断。以后io即反向，经晶闸管VT4流通，并逐渐增大，换相过程结束。 二. 辅助晶闸管换相式电压型逆变电路 主晶闸管 主晶闸管 反馈二极管 反馈二极管 辅助晶闸管 辅助晶闸管 LC振荡电路 构成换相电路。 从VT1导通换相到VT4导通的过程： 换相前VT1导通，VT4、VT11、VT41阻断。 C上充有右正左负的电压。 触发VT11导通，C放电使VT1电流减小，当iC = io时， iT1 = 0，则VT1关断。 而iC继续增大，则VD1导通。对VT1构成反向电压。 当 uC = 0 则iC达到最大。 然后iC减小，对C反向充电。 当 iC = io时， iD1 = 0，则VD1截止。 当C上电压能充到CL的两端电压大于Ud时， VD4承受正向电压导通。 C充电过程中，电流iC 减小。 当 iC = 0， VT11阻断。 负载电流 io 由VD4提供，即负载电感中能量向直流电源反馈。 VD4导通起，负载电压极性就已反向，负载电流减小。对VT4可加触发脉冲，当负载电流过零后VT4就能导通。 C被充上反向电压，为下一次VT4到VT1的换流作好准备。 串联二极管式晶闸管逆变电路 主要用于中大功率交流电动机调速系统 电流型三相桥式逆变电路 各桥臂的晶闸管和二极管串联使用 120°导电工作方式，输出波形和图5-14的波形大体相同 强迫换流方式，电容C1~C6为换流电容 第五节 电容换相电流型逆变电路 换流过程分析 电容器充电规律： 对共阳极晶闸管，与导通晶闸管相连一端极性为正，另一端为负不与导通晶闸管相连的电容器电压为零 等效换流电容：例如分析从VT1向VT3换流时，C13就是C3与C5串联后再与C1并联的等效电容 二极管换流阶段 t2时刻uC13降到零