三相半波有源逆变电路及其波形电子电气工程系学习情境6.PPT

* 电子电气工程系 教 学 目 标 1．掌握有源逆变电路的概念和工作原理； 2．掌握有源逆变的条件； 3．会对分析三相桥式有源逆变电路。 学习任务2 有源逆变电路分析 学习情境6 -- 学习任务2 电子技术及应用 1．有源逆变条件； 2．三相桥式有源逆变电路。 教 学 重 点 教 学 难 点 三相桥式有源逆变电路的工作原理和波形分析。 学习任务2 有源逆变电路分析 学习情境6 -- 学习任务2 电子技术及应用 教 学 内 容 2.1.1 逆变的概念 2.1 有源逆变基本知识 学习任务2 有源逆变电路分析 学习情境6 -- 学习任务2 电子技术及应用 1. 无源逆变电路：将直流电能变为交流能输出至负载。 2. 有源逆变电路：将直流电能变为交流电能输出给交流电网。 3. 有源逆变器：完成有源逆变的装置称为有源逆变器。 学习情境6 -- 学习任务2 电子技术及应用 2.1.2 有源逆变电路的工作原理 直流发电机—电动机之间电能的流转 a)两电动势同极性EGEM，直流发电机—电动机系统电能的能量转化，M作电动运转，EGEM，电流Id从G流向M，电能由G流向M，转变为M轴上输出的机械能。 b) 两电动势同极性EMEG ，回馈制动状态中，M作发电运转，EMEG，电流反向，从M流向G， M轴上输入的机械能转变为电能反送给G。 c) 两电动势反极性，形成短路。两电动势顺向串联，向电阻R供电，G和M均输出功率，由于R一般都很小，实际上形成短路，在工作中必须严防这类事故发生。 学习情境6 -- 学习任务2 电子技术及应用 1. 一定要有直流电动势源，其极性必须与晶闸管的导通方向一致，其值应稍大于变流器直流侧的平均电压。 有源逆变的条件： 2. 变流器必须工作在α＞ 的区域内，使Ud＜0。 学习情境6 -- 学习任务2 电子技术及应用 2.1.3 三相半波有源逆变电路的工作原理 1. 工作原理 图示为三相半波整流器带电动机负载时的电路，并假设负载电流连续。 当α在 范围内变化时，变流器输出电压的瞬时值在整个周期内虽然有正有负或者全部为负，但负的面积总是大于正的面积，故输出电压的平均值Ud为负值。电机E的极性具备有源逆变的条件。 当α在范围 内变化且E＞Ud时，可以实现有源逆变。 三相半波有源逆变电路及其波形 学习情境6 -- 学习任务2 电子技术及应用 2. 参数计算 变流器逆变时，直流测电压计算公式与整流时一样。当电流连续时，有： 式中U2为相电压的有效值。 由于逆变时α90°，故cosα计 算不大方便，于是引入逆变角β， 令α=π-β，则上式改写成： 逆变角为β的触发脉冲位置从 α=π的时刻左移β角来确定。 三相半波整流电路的逆变工作状态 学习情境6 -- 学习任务2 电子技术及应用 2.1.4 有源逆变最小逆变角βmin的限制 1. 逆变失败 如果逆变角β小于换流重叠角γ，即βγ时，从图示的波形中可清楚看到，换流还未结束，电路的工作状态到达uA与uB交点P，从P点之后，uA将高于uB ，晶闸管T2承受反压而重新关断，而应该关断的T1却承受正压而继续导通，从而造成逆变失败。 因此，为了防止逆变失败，不仅逆变角β不能等于零，而且不能太小，必须限制在某一允许的最小角度内。 交流侧电抗对逆变换相过程的影响 * 电子电气工程系