[理学]电力电子技术 第四章：有源逆变.ppt

* 长春工业大学人文信息学院 4-* 例 4-2（续） 解： 1. 由于电机处于稳定的再生制动状态，电动机向交流电网回馈电能 ，而晶闸管不能逆向导通电流，据此可以确定整流器输出电压Ud和电动机端电压Ua的极性为下“+”上“-”。 2. 逆变时，控制角α的理论范围是90°≦α≦180 °，为防止逆变颠覆，有最小逆变角βmin限制，即控制角有最大值αmax的限制。βmin 受换流电流、交流侧换相电抗及元件关断时间的影响，βmin 大约在35 °左右。因此逆变工作时，控制角的范围大致是90°≦α≦150 °。 * 长春工业大学人文信息学院 4-* 例 4-2（续） 解：4 负号说明电网吸收电功率 代入 得 ： 3. 通过调节?角来调节制动强度，当?较大时，变流器输出逆变电压较小，制动电流大，制动力就强，反之亦然。 * 长春工业大学人文信息学院 4-* 高压直流输电 4. 3 有源逆变的应用 两组晶闸管变流器的交流侧分别与两个交流系统u1、u2连接，变流器的直流侧相互关联。 通过分别控制两个变流器的工作状态，就可控制功率的流向。 在送电端，变流器工作于整流工况，在受电端变流器工作于逆变工况。 * 长春工业大学人文信息学院 4-* 绕线式异步电动机晶闸管串级调速系统 转子在不同的转速下感应出转差频率的电压，经一组不控的三相桥式变流器变成直流电压， 此电压再经一组全控桥式变流器实现有源逆变，把电能（转差功率）馈送回电网中去， 改变逆变角的大小，即可改变馈送回电网电能的多少，从而达到改变电机转速的目的。 * 长春工业大学人文信息学院 4-* 直流可逆电力拖动系统 第一象限，变流器Ⅰ的控制角 ?1＜900，Ud1＞E，整流状态，电机正转电动运行； 第二象限，变流器Ⅱ的控制角?Ⅱ＞900，UdⅡ＜E，有源逆变状态，电机正转发电制动机运行； 第三象限，变流器Ⅱ的控制角 ?Ⅱ＜900， UdⅡ＞E，整流状态，电机反转电动运行； 第四象限，变流器Ⅰ的控制角 ?1＞900，Ud1＜E，有源逆变状态，电机反转发电制动运行。 * 长春工业大学人文信息学院 4-* 4. 4 变流电路的功率因数及改善方法 一、变流电路的功率因数 1、定义 变流电路电网侧有功功率与视在功率之比。 2、计算方法1 ? = P/ S 若忽略变流电路损耗，P应等于整流负载功率。 * 长春工业大学人文信息学院 4-* 3、计算方法2 ? = ? cos? cos? ：相位移系数（基波的有功功率与基波的视在功率之比） ? : 电流畸变系数（基波电流有效值与总电流有效值之比），即： ?=I1/I * 长春工业大学人文信息学院 4-* 例：单相全控桥式电路功率因数计算 计算方法1 * 长春工业大学人文信息学院 4-* 例：单相全控桥式电路功率因数计算 计算方法2 * 长春工业大学人文信息学院 4-* 二、功率因数的改善方法☆ 1、全控变流器的半控工作状态（提高基波功率因数） 整流波形 逆变波形 * 长春工业大学人文信息学院 4-* 2、强迫换相 （1）熄灭角控制（使基波电流超前电压，对整个电力系统有利） * 长春工业大学人文信息学院 4-* 2、强迫换相（续） （2）对称角控制（使基波功率因数=1） * 长春工业大学人文信息学院 4-* 2、强迫换相（续） （3）脉冲宽度控制（使基波功率因数=1，同时提高电流畸变系数） * 长春工业大学人文信息学院 4-* 3、串联变流器的顺序控制 （主要是提高基波功率因数） * 长春工业大学人文信息学院 4-* 课 堂 思 考 1、下列电路中能用于有源逆变的有： (1) 单相桥式全控整流电路 (2) 单相桥式半控整流电路 (3) 单相桥式不可控整流电路 (4) 三相桥式全控整流电路 (5) 三相桥式半控整流电路 (6) 三相桥式不可控整流电路 (7) 三相半波可控整流电路 (8) 带续流二极管的三相半波可控整流电路 * 长春工业大学人文信息学院 4-* 课 堂 思 考 2、判断对错 晶闸管有源逆变电路： ① 当某个晶闸管发生故障、失去开通能力时，肯定会导致逆变失败； ② 不论什么原因导致逆变失败，其后果都会造成电流急剧增大； ③ 可以采用全控电路，也可以采用半控电路； ④ 交流侧可以与电网连接，也可以与负载连接。 * 长春工业大学人文信息学院 4-* 本章小结 1、掌握逆变的概念： 逆变电路——把直流电逆变成交流电的电路。它分为有源逆变和无源逆变两种。 有源逆变电路——电路的交流侧和电网连接，将直流电逆变成与电网同频率的交流电