有源逆变培训讲学.ppt

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1、有源逆变无源逆变电路——变流电路的交流侧不与电网连接，而直接接到负载，将直流电逆变成固定频率或可调频率的交流电供给负载。（将在第6章介绍）对于全控整流电路，满足一定条件就可工作于有源逆变，其电路形式未变，只是电路工作条件发生改变。既可工作在整流状态又可工作在逆变状态的电路又称为变流电路。8/15/20214-1北京交通大学电气工程学院本章内容4.1有源逆变电路的工作原理（概念）4.2三相有源逆变电路4.3有源逆变的应用4.4变流电路的功率因数及改善方法8/15/20214-2北京交通大学电气工程学院一、有源逆变的概念1、直流发电机—电动机系统电能的流转图aM电动运转，EG>

2、EM，电流Id从G流向M，M吸收电功率。图b回馈制动状态，M作发电运转，此时，EM>EG，电流反向，从M流向G。故M输出电功率，G则吸收电功率，M轴上输入的机械能转变为电能反送给G。图c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。ååc)b)a)MGMGMGEGEMIdR∑EGEMIdR∑EGEMIdR∑4.1有源逆变电路的工作原理8/15/20214-3北京交通大学电气工程学院2、变流电路—电动机系统电能的流转用单相全波电路代替上述发电机单相全波电路的整流和逆变图aM电动运行，全波电路工作在整流状态，在0～π/2之间，Ud为正值，

3、并且Ud>EM，才能输出Id。交流电网输出电功率电动机输入电功率电动机输出电功率交流电网输入电功率图bM回馈制动，因晶闸管单向导电，Id方向不变，欲改变电能的输送方向，只能改变EM、Ud的极性，即Ud应为负值，且

4、EM

5、>

6、Ud

7、。Ud可通过改变来进行调节，逆变状态时Ud为负值，逆变时在π/2～π之间。8/15/20214-4北京交通大学电气工程学院3、实现有源逆变的条件☆从上述分析中，可以归纳出要实现有源逆变，必须满足下列条件：（1）有直流电动势，其极性和晶闸管导通方向一致，其值大于变流器直流侧平均电压。（外部条件）（2）晶闸管的控制角>π/2，使Ud为负值。（内部

8、条件）半控桥或输出端有续流二极管的电路，因其整流电压ud不能出现负值，故不能实现有源逆变。欲实现有源逆变，只能采用全控电路。8/15/20214-5北京交通大学电气工程学院4、改变电枢电势E极性的方法（1）某些机械能随着工况的不同自动改变E的极性（如直流卷扬机）。（2）改变励磁电流方向。（3）反接电枢回路。8/15/20214-6北京交通大学电气工程学院5、逆变角☆为了方便，电路进入逆变状态时，通常用逆变角（或称引前触发角）表示相控角度。规定：角计算的起始点为控制角=处，计算方法为：自=（=0）的起始点向左方计量。、的关系：=－或＋=8/15

9、/20214-7北京交通大学电气工程学院二、单相桥式有源逆变电路1、变流器工作于整流状态（02）Ud0,E0，UdE，M工作于电动状态8/15/20218北京交通大学电气工程学院2、变流器工作于逆变状态（2）电动机工作于发电状态，由于Id方向不能改变，因而要求：E0（反极性），Ud0（反极性）且UdE8/15/20219北京交通大学电气工程学院3、单相桥式电路逆变电压的计算变流器直流侧电压计算公式考虑换相重叠角其它的电量，如负载电流平均值、晶闸管电流平均值和有效值，变压器的容量计算等，均可按照整流电路的计算原则进行。8/15/202

10、14-10北京交通大学电气工程学院4.2三相有源逆变电路一、三相半波有源逆变电路1、变流器工作于整流状态（02）Ud0,E0，UdE，M工作于电动状态8/15/202111北京交通大学电气工程学院2、变流器工作于逆变状态（2）电动机工作于发电状态，由于Id方向不能改变，因而要求：Ud0（反极性）,E0（反极性）UdE8/15/202112北京交通大学电气工程学院8/15/20214-13北京交通大学电气工程学院3、三相半波电路逆变电压的计算变流器直流侧电压计算考虑换相重叠角其它的电量，如负载电流平均值、晶闸管电流平均值和有效值，变压

11、器的容量计算等，均可按照整流电路的计算原则进行。8/15/202114北京交通大学电气工程学院二、三相桥式全控有源逆变电路1、变流器工作于逆变状态（2）Ud0,E0，UdE8/15/202115北京交通大学电气工程学院2、三相桥式电路逆变电压的计算变流器直流侧电压计算公式考虑换相重叠角其它的电量，如负载电流平均值、晶闸管电流平均值和有效值，变压器的容量计算等，均可按照整流电路的计算原则进行。8/15/20214-16北京交通大学电气工程学院三、逆变失败及最小逆变角的限制☆1、定义逆变运行时