电力电子技术（第3版）第3章 交流-直流变换电路（含有源逆变电路）-3.7.ppt

O3.7有源逆变电路3.7.2三相半波有源逆变电路图3-31三相半波有源逆变电路及输出电压波形通常为分析方便，把α＞π/2的触发角用β=π-α表示，称为逆变角。α与β存在如下关系：α+β=π。逆变角β和触发角α的计量方向相反，触发角α是以自然换相点作为计量起始点，由此向右方计量；而逆变角β是以α=π（β=0）作为计量起始点，由此向左方计量。3.7有源逆变电路3.7.2三相半波有源逆变电路表3-17三相半波有源逆变电路各区间工作情况ωtπ/6+α～5π/6+α5π/6+α～3π/2+α3π/2+α～13π/6+α晶闸管导通情况VT1导通，VT2、VT3截止VT2导通，VT1、VT3截止VT3导通，VT1、VT2截止uduaubucUdid近似为水平直线，Id=(Ud–EM)/R，其中Ud和EM均为负值3.7有源逆变电路3.7.3实现有源逆变的条件晶闸管变流电路工作在逆变状态必须满足两个条件：1）要有一个外加的直流电动势，其极性和晶闸管的导通方向一致，其绝对值∣EM∣大于变流器输出直流平均电压的幅值∣Ud∣；2）晶闸管的触发角α＞π/2，使得Ud为负值。半控桥式整流电路或带续流二极管的整流电路，因其输出整流电压ud不能出现负值（最小值为零），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。要实现有源逆变，只能采用全控型变流电路。3.7有源逆变电路3.7.4三相桥式有源逆变电路idudaTLd2VT1VT3VT5VT4VT6VT2d1bcREMα=00α=12003.7有源逆变电路3.7.4三相桥式有源逆变电路图3-32三相桥式全控电路有源逆变状态时的电压波形3.7有源逆变电路3.7.4三相桥式有源逆变电路图3-32三相桥式全控电路有源逆变状态时的电压波形3.7有源逆变电路逆变和整流的区别：触发角α不同0α≤π/2时，电路工作在整流状态π/2απ时，电路工作在逆变状态可沿用整流的办法来处理逆变时有关波形与参数计算等各项问题3.7.4三相桥式有源逆变电路3.7有源逆变电路3.7.4三相桥式有源逆变电路逆变电压平均值为 Ud=-2.34U2cosβ=-1.35U2lcosβ逆变状态时，Ud和EM的极性都与整流状态时相反，均为负值。如果考虑变压器漏抗引起的换相重叠角的影响，则逆变电压平均值Ud要比不考虑变压器漏抗时更低(负的幅值更大)。输出直流电流的平均值亦可用整流的公式，即晶闸管电流有效值为从交流电源送到直流侧负载的有功功率为3.7有源逆变电路3.7.4三相桥式有源逆变电路当逆变工作时，由于EM为负值，故Pd为负值，表示功率由直流电源输送回交流电网。3.7有源逆变电路3.7.4三相桥式有源逆变电路在三相桥式电路中，每个周期内流经电源线电流的导通角为4π/3，是每只晶闸管导通角2π/3的两倍，因此变压器二次线电流的有效值为3.7有源逆变电路3.7.5有源逆变失败的原因与最小逆变角的限制逆变运行时，一旦发生换相失败，外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路，或者使变流器的输出平均电压和直流电动势变成顺向串联，由于逆变电路的内阻很小，就会形成很大的短路电流，这种情况称为逆变失败，或称为逆变颠覆。■逆变运行时，一旦发生换相失败，外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路，或者使变流器的输出平均电压和直流电动势变成顺向串联，由于逆变电路的内阻很小，形成很大的短路电流，这种情况称为逆变失败，或称为逆变颠覆。■逆变失败的原因◆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，如脉冲丢失、脉冲延时等，致使晶闸管不能正常换相。◆晶闸管发生故障，该断时不断，或该通时不通。◆交流电源缺相或突然消失。◆换相的裕量角不足，引起换相失败。3.7有源逆变电路3.7.5有源逆变失败的原因与最小逆变角的限制3.7.5.1逆变失败的原因1)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，如脉冲丢失、脉冲延迟等，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。2)晶闸管发生故障，在应该阻断期间，器件失去阻断能力，或在应该导