电力电子技术课件有源逆变

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1、2.7整流电路的有源逆变状态2.7.1逆变的概念1．逆变及有源逆变逆变是将直流电转变为交流电，是整流的逆过程。逆变分为有源逆变和无源逆变。有源逆变是将直流电逆变为与电网同频率的交流电，直接回送给电网，即其逆变电路的交流侧和电网相连。无源逆变则是将直流电逆变为某一频率或频率可调的交流电，直接供负载使用，即其逆变电路的交流侧和负载相连。2.两电源之间的能量传递同极性相连;EG＞EM;同极性相连;EM＞EG;反极性相连电动运行发电运行短路3.有源逆变的工作原理及条件(1)α＜90°,输出Ud为正值,M电动运行,EM上正下负

2、。晶闸管装置工作在整流状态，供能；M吸收能量,电动运行。(2)α＞90°,且使Ud＜EM，Ud与前整流时Ud极性相反，VT会导通。M供能，工作于发电制动状态；晶闸管装置吸收能量，并送交流电网，实现有源逆变。总结：在一周期内，并不是每一瞬时都进行有源逆变，只是一周期内逆变时间大于整流时间（因为α＞90°），总的来看，电路工作在有源逆变状态。实现有源逆变的条件：必要条件（1）要有直流电源E，且满足E的方向为使晶闸管导通的方向及E的数值应大于变流器直流侧的平均电压；（2）要求α＞90°，使Ud为负值。充分条件：要有足够大的

3、电感L，以使逆变连续进行。逆变和整流的区别：控制角不同0<

4、sβα、β是从两个方向表示晶闸管的触发时刻。2.三相半波有源逆变电路能量传递关系：EM的正极流出电流，因此它提供能量，经晶闸管电路把直流电能逆变为交流电能回馈电网。3.三相桥式全控整流电路的有源逆变状态计算:(以三相电路为例）Ud、EM均为负值EM为负值，Pd故为负值，表示功率由直流侧送交流电源注意：在变流器中确定电网是输入功率还是输出功率一般从直流侧来分析决定。逆变时，一旦换相失败，外接直流电源就会通过晶闸管电路短路，或使变流器的输出平均电压和直流电动势变成顺向串联，形成很大短路电流。2.7.3逆变失败与最小逆变角

5、的限制逆变失败提出的原因整流：逆变：一.失败的原因1.触发电路的原因脉冲丢失、脉冲分布不均匀。2.晶闸管本身的原因3.交流电源方面的原因缺相、电源突然断电、电网电压波动使同步电压波动,造成脉冲丢失。4.逆变角β太小β＞γ(换相重叠角),正常。若β＜γ:即β=0时换流还没有结束，前一相继续导通，换相失败。二.最小逆变角βmin的确定1.考虑的因素(1).换相重叠角γ(15°～25°),可查手册或由公式计算。(2).晶闸管的关断时间tq所对应的电角度δ,可达200～300μs,δ为4°～5°。(3).安全裕量θ＇,取10

6、°。βmin=γ+δ+θ＇=(15°～25°)+（4°～5°）+10°=30°～35°2.限制方法(1).触发电路在β=βmin处附加一组固定脉冲。(2).逆变角保护电路(3).Uc加限幅电路。提示：哪些地方会用到有源逆变呢？绕线转子异步电动机的晶闸管串级调速高压直流输电晶闸管直流电动机可逆拖动系统晶闸管直流电动机系统——晶闸管可控整流装置带直流电动机负载组成的系统。是电力拖动系统中主要的一种。是可控整流装置的主要用途之一。2.8晶闸管直流电动机系统对该系统的研究包括两个方面：其一是在带电动机负载时整流电路的工作情况

7、。其二是由整流电路供电时电动机的工作情况。本节主要从第二个方面进行分析。直流电动机的四象限运行？？问题1有些场合要求电力拖动系统能够提供正、反向运行并能实现快速制动，具有上述功能的系统，由于其机械特性分别位于四个象限，故称具有四象限的电力拖动系统。？问题2他励直流电动机改变转向的方法？电枢反接励磁绕组反接？问题3他励直流电动机的制动方法？能耗制动反接制动回馈制动nT0指能够控制电动机正反转的自动控制系统。很多生产设备如起重提升设备、电梯、轧钢机轧辊等均要求电动机能够正反双向运转，这就是可逆拖动问题。利用变流装置供电的

8、直流可逆拖动系统，除了能方便地实现正反转外，还能实现回馈制动。对于直流他励电动机来说，改变电枢两端电压的极性或改变励磁绕组两端电压的极性均可改变其运转方向，这可根据应用场合和设备容量的不同要求加以选用。按照所用晶闸管变流装置组数的不同，一般又可通过两种方法实现电动机的正反转控制：1）一种是采用一组晶闸管变流器给电动机供电、用接触器控制电枢电压极