电力电子技术基础-华南理工大学：19－交流变频.pptVIP

电力电子技术 第三部分 电力电子变换电路 ——矩阵式变频电路的基本工作原理 以相电压输出方式为例分析矩阵式交交变频电路的控制 利用对开关S11、 S12和S13的控制构造输出电压uu。 为防止输入电源短路，任何时刻只能有一个开关接通。 负载一般是阻感负载，负载电流具有电流源性质，为使负载不开路，任一时刻必须有一个开关接通。 电力电子技术 第三部分 电力电子变换电路 ——矩阵式变频电路的基本工作原理 矩阵式变频电路确定后，输入电流和输出电流的关系也确定了。 缩写形式 ii ＝s io 式中 ii io T 电力电子技术 第三部分 电力电子变换电路 ——矩阵式变频电路的基本工作原理 对实际系统来说，输入电压和所需要的输出电流是已知的。设为 式中 Uim、Iom 为输入电压和输出电流的幅值； wi、wo 为输入电压和输出电流的角频率； jo 为相应于输出频率的负载阻抗角。 电力电子技术 第三部分 电力电子变换电路 ——矩阵式变频电路的基本工作原理 当期望的输入功率因数为1时，ji =0。 如能求得满足以上两式的s ，就可得到希望的输出电压和输入电流。 s s T 要使矩阵式变频电路能够很好地工作，需解决的两个基本问题 如何求取理想的调制矩阵s 开关切换时如何实现既无交叠又无死区 现状 尚未进入实用化，主要原因： 所用的开关器件为18个，电路结构较复杂，成本较高，控制方法还不算成熟 输出输入最大电压比只有0.866，用于交流电机调速时输出电压偏低 电力电子技术 第三部分 电力电子变换电路 ——矩阵式变频电路 * Fundamentals of Power Electronics Technology 电力电子技术基础 South China University of Technology 第三部分 电力电子变换电路 6 South China University of Technology 第7章 变频电路 电力电子技术基础 第三部分 电力电子变换电路 ——交交变频电路 晶闸管交交变频电路，也称周波变流器(Cycloconvertor) 交交变频电路——把电网频率的交流电变成可调频率的交流电，属于直接变频电路 广泛用于大功率交流电动机调速传动系统，实用的主要是三相输出交交变频电路 7.4 单相交交变频电路 电力电子技术基础 第三部分 电力电子变换电路 ——单相交交变频－电路的构成 电路构成 如图，由P组和N组反并联的晶闸管变流电路构成，和直流电动机可逆调速用的四象限变流电路完全相同 变流器P和N都是相控整流电路（三相半波） 电力电子技术基础 第三部分 电力电子变换电路 P组工作时，负载电流io为正 N组工作时，io为负 两组变流器按一定的频率交替工作，负载就得到该频率的交流电 改变两组变流器的切换频率，就可改变输出频率wo 改变变流电路的控制角a，就可以改变交流输出电压的幅值 为使uo波形接近正弦波，可按正弦规律对a角进行调制 ——单相交交变频－电路的工作原理 电力电子技术基础 第三部分 电力电子变换电路 在半个周期内让P组a 角按正弦规律从90°减到0°或某个值，再增加到90°，每个控制间隔内的平均输出电压就按正弦规律从零增至最高，再减到零。另外半个周期可对N组进行同样的控制 uo由若干段电源电压拼接而成，在uo的一个周期内，包含的电源电压段数越多，其波形就越接近正弦波 ——单相交交变频－电路的工作原理 电力电子技术基础 第三部分 电力电子变换电路 ——整流和逆变状态 阻感负载为例 把交交变频电路理想化，忽略变流电路换相时uo的脉动分量，就可把电路等效成右图所示的正弦波交流电源和二极管的串联 设负载阻抗角为j，