电力电子课件-第三章 逆变.ppt

第三章 有源逆变电路 逆变的概念 交流到直流 ： 整流 直流到交流 ： 逆变 有源逆变与无源逆变的区别 §3-1 有源逆变的工作原理及实现的条件 一、有源逆变的工作原理 §3-2 三相半波逆变电路 一、工作原理 §3-2 三相半波逆变电路 二、基本数量关系 §3-2 三相半波逆变电路 三、对触发电路的要求 §3-3 三相桥式逆变电路 一、工作原理 分析方法与三相整流桥相同 §3-3 三相桥式逆变电路 §3-3 三相桥式逆变电路 二、基本数量关系 １．直流平均电压Ud §3-3 三相桥式逆变电路 ４．变压器次级电流 §3-3 三相桥式逆变电路 作业∶ P.101 习题 6、7、11 §3-4 逆变颠覆及其防止 整流∶无大问题 逆变∶可能出现顺串、大环流 §3-4 逆变颠覆及其防止 §3-4 逆变颠覆及其防止 §3-4 逆变颠覆及其防止 §3-5 功率因数 §3-5 功率因数 §3-5 功率因数 §3-5 功率因数 * 浙江大学电气工程学院 -电力电子技术基础- * 二、逆变产生的条件 1、要有一个直流电源。具体地说，在变流电路直流侧具有一个能提供逆变能量的直流电源，其极性应与晶闸管的导电电流方向一致。 2、要有一个变流装置。输出的支流平均电压Ud的极性必须为负，以保证与直流电源电势Ed构成同极性相连，在满足Ed Ud时实现逆变。 分析∶导通过程 uT1波形 Ud＝－1.17 U2 cos β的定义∶ β = π - α 逆变∶β 逆变超前角 0 β90o，90oα180o 整流∶α 整流滞后角 0α90o，90oβ180o 在实际运行中为防止逆变颠覆，必须β＞０ 元件成对导通，θ=120o，隔60o换流, VT1- VT2 –VT3- VT4- VT5- VT6 “ 1 ”点∶触发VT6、VT1，uab=0,此后uab0；由于(E+ uab)0， 仍通，ud= uab “2”点∶触发VT2，uacuab，但uac0，而(E+ uac)0, VT6换流VT2，VT1、VT2通， ud= uac “3”点∶VT1向VT3换流 反压时间∶ 在ωtq期间，元件受反压， 可使元件关断。 β↓→ωtq↓ β=0, ωtq=0，无关断时间 故应限定最小逆变角βmin 0 VT1通 uT1= uab VT3通 uac VT5通 ２．直流电流 ３．晶闸管电流 ５．交流侧送至直流侧有功功率 ６．逆变电路功率因数 0 逆变 一、 原因 1、触发电路工作不正常 (1)脉冲丢失 无ug2，VT-1-无法向VT2换流 u20时，ud0与E顺串 (2)脉冲延时 ug2延迟，ug2出现时， ua ub，无法换流 2、触发脉冲正常，晶闸管故障 ωt0时，VT3受正压 (E+ uc)0，数值较高 如超过断态重复峰值电压， 则VT3误导通。 3、 交流电源故障 缺相、突然消失，但反电势E仍存在，导通元件仍能继续导通， Id=E/Rd很大 4、 β较小，μ较大 当逆变角较小时，由于换流重叠角的影响，造成晶闸管因承受反压 时间不够而关不断，导致逆变颠覆。 逆变的换流重迭现象与整流时一样， 整流∶Ud=Ud’- Ud 逆变∶Ud=Ud’+ Ud 如βμ，VT1→VT2换流 过P点后，换流仍未结束，此后 uaub，无法换流，VT1继续导通， VT2反压无法通。 ud=ua，顺串短路 二、最小逆变角的确定 βmin=δ+μ+θ’ δ: tq对应的角度，tq=200-300μs，δ=4o-5o μ∶换流重迭角，μ=15o-20o θ’∶安全裕量角，防止脉冲不对称引起相位差(可达5o)， 取θ’=10o 故 βmin=δ+μ+θ’=30o-35o 逆变时应保证β≥βmin 一、基本概念 功率因数=平均功率/视在功率 二、整流电路的功率因数 1.电流畸变因数 2.位移因数 三、提高功率因数途径 1.减少触发控制角 2.减少谐波成分，提高电流畸变因数