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合肥工业大学 电力电子技术第1页/共59页 直流可逆电力拖动系统两组变流器的反并联可逆线路第2页/共59页 5.4.2 逆变失败与最小逆变角 5.1 概述 5.2 不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路 5.3.1 移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的影响 5.4 相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管PWM整流电路 5.5.3 电压型桥式PWM整流电路 5.5.4 电流型桥式PWM整流电路 5.6 同步整流电路有源逆变正常运行时，外接的直流电源电压EM与逆变电路输出的平均电压Ud极性相同，通常由于逆变回路的内阻很小，所以外接直流电源电压EM基本由逆变电路的输出平均电压Ud来平衡。若逆变时出现逆变输出电压减小、变零、甚至与直流电源顺极性串联等情况时，就会造成逆变回路过流，造成器件和变压器损坏。这种情况称为逆变失败，也称逆变颠覆。造成逆变失败的原因主要在四个方面. 第3页/共59页 5.4.2 逆变失败与最小逆变角 5.1 概述 5.2 不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路 5.3.1 移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的影响 5.4 相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管PWM整流电路 5.5.3 电压型桥式PWM整流电路 5.5.4 电流型桥式PWM整流电路 5.6 同步整流电路1）晶闸管本身的原因 晶闸管发生故障，不能正常导通和关断，会造成交流电源电压与直流电动势顺向串联，造成逆变失败。2）交流电源的原因 交流电源缺相或突然消失，此时交流侧由于失去与直流电动势极性相反的交流电压，使直流电动势通过晶闸管形成电路短路。3）触发电路的原因 触发电路工作不可靠，不能适时、准确地给各晶闸管分配脉冲，致使晶闸管不能正常换相，使交流电源电压与直流电动势顺向串联，形成短路。第4页/共59页 5.4.2 逆变失败与最小逆变角图为三相半波有源逆变电路的逆变失败波形a)触发脉冲丢失 b)触发脉冲延迟如图a所示，在ωt1时刻，触发电路应对晶闸管VT3提供触发脉冲uG3，则VT3导通，VT2关断，实现正常换流。若由于某种原因造成uG3丢失，则VT3无法导通，而VT2继续导通到正半波。到ωt2时刻，由于此时ub＞ua，VT1虽然有触发脉冲uG1，但承受反压而无法导通。输出电压ud为正值，和直流电动势同极性，造成短路。在图b中，触发电路应在ωt1时刻对晶闸管VT3提供触发脉冲uG3，但是由于uG3延迟到ωt2时刻才出现，这时ub＞uc，VT3承受反压无法导通，VT2继续导通到正半波，同样会造成逆变失败。第5页/共59页 5.4.2 逆变失败与最小逆变角 5.1 概述 5.2 不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路 5.3.1 移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的影响 5.4 相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管PWM整流电路 5.5.3 电压型桥式PWM整流电路 5.5.4 电流型桥式PWM整流电路 5.6 同步整流电路图5-29 交流侧电抗对逆变换相过程的影响4）逆变角β太小 以上讨论是在忽略了交流侧电抗的情况下进行的。实际上由于交流侧各相都有电抗存在，如变压器漏抗和线路电抗等，晶闸管的换相不能瞬时完成，若换相的裕量角不足，也会引起换相失败。以三相半波电路来分析重叠角对逆变电路换相的影响。第6页/共59页 5.4.2 逆变失败与最小逆变角 5.1 概述 5.2 不控整流