[信息与通信]电力电子技术课件有源逆变.ppt

2.8.2 工作于整流状态时的机械特性 整流电路接反电动势负载时，负载电流断续，对整流电路和电动机的工作都很不利。 2.8.3 工作于有源逆变状态时的机械特性 逆变电流断续时电动机的机械特性，与整流时十分相似： 电流连续时的机械特性由 决定的。 逆变时由于 ， 反接，得 因为EM=Cen，可求得电动机的机械特性方程式 正组变流器 反组变流器 n a 3 a 2 a 1 I d a 4 b 2 b 3 b 4 b 1 a = b = p 2 a = b = p 2 b 3 b 2 b 1 b 4 a 2 a 3 a 4 a 1 a 1 = b 1 ; a 1 = b 1 a 2 = b 2 ; a 2 = b 2 a 增大方向 b 增大方向 a 增大方向 b 增大方向 理想空载转速上翘很多，机械特性变软，且呈现非线性。 逆变状态的机械特性是整流状态的延续。 第1、4象限中和第3、2象限中的特性是分别属于两组变流器的，它们输出整流电压的极性彼此相反，故分别标以正组和反组变流器。 正组变流器 反组变流器 n a 3 a 2 a 1 I d a 4 b 2 b 3 b 4 b 1 a = b = p 2 a = b = p 2 b 3 b 2 b 1 b 4 a 2 a 3 a 4 a 1 a 1 = b 1 ; a 1 = b 1 a 2 = b 2 ; a 2 = b 2 a 增大方向 b 增大方向 a 增大方向 b 增大方向 * 电力电子技术 有 源 逆 变 电 路 2.7 整流电路的有源逆变状态 2.7.1 逆变的概念 1．逆变及有源逆变 逆变是将直流电转变为交流电，是整流的逆过程。 逆变分为有源逆变和无源逆变。 有源逆变是将直流电逆变为与电网同频率的交流电，直接回送给电网，即其逆变电路的交流侧和电网相连。 无源逆变则是将直流电逆变为某一频率或频率可调的交流电，直接供负载使用，即其逆变电路的交流侧和负载相连。 2.两电源之间的能量传递 同极性相连;EG＞EM; 同极性相连;EM＞EG; 反极性相连 电动运行 发电运行 短路 3.有源逆变的工作原理及条件 (1) α＜90°,输出Ud 为正值,M电动运行,EM上正下负 。 晶闸管装置工作在整流状态，供能； M吸收能量,电动运行。 (2) α＞90°, 且使Ud＜EM，Ud与前整流时Ud极性相反，VT会导通。 M供能，工作于发电制动状态； 晶闸管装置吸收能量，并送交流电网，实现有源逆变。 总结：在一周期内，并不是每一瞬时都进行有源逆变，只是一周期内逆变时间大于整流时间（因为α＞90°），总的来看，电路工作在有源逆变状态。 实现有源逆变的条件： 必要条件（1）要有直流电源E，且满足E的方向为使晶闸管导通的方向及E的数值应大于变流器直流侧的平均电压； （2）要求α＞90°，使Ud为负值。 充分条件：要有足够大的电感L，以使逆变连续进行。 逆变和整流的区别：控制角 ? 不同 0? p /2 时，电路工作在整流状态。 p /2 ? p时，电路工作在逆变状态。 单相桥式全控整流电路带阻感性负载，当工作在0? p /2时，是否在一个周期内都处于整流状态？ 讨论： 以下电路哪些可以实现有源逆变？为什么？ 半控桥或有续流二极管的电路，因其整流电压ud不能出现负值，也不允许直流侧出现负极性的电动势，故不能实现有源逆变。 2.7.2 三相整流电路的有源逆变工作状态 1.逆变角 β 定义:α=π-β,即α+β=π,则β=π-α。 Ud=Udo×cosα=-Udo×cosβ α、β是从两个方向表示晶闸管的触发时刻。 2.三相半波有源逆变电路 能量传递关系：EM的正极流出电流，因此它提供能量，经晶闸管电路把直流电能逆变为交流电能回馈电网。 3.三相桥式全控整流电路的有源逆变状态 计算:(以三相电路为例） Ud、EM均为负值 EM为负值，Pd 故为负值，表示功率由直流侧送交流电源 注意：在变流器中确定电网是输入功率还是输出功率一般从直流侧来分析决定。 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。 2.7.3 逆变失败与最小逆变角的限制 逆变失败提出的原因 整流： 逆变： 一.失败的原因 1.触发电路的原因 脉冲丢失 、脉冲分布不均匀 。 2.晶闸管本身的原因 3.交流电源方面的原因 缺相 、电源突然断电 、电网电压波动使同步电压波动