电力电子技术的应用new

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1、9电力电子技术的应用9.1直流电动机调速及其可逆电路9.1.1直流电动机调速9.1.2可逆电路9.2交流电动机调速9.2.1交流电动机的调压调速9.2.2串级调速9.2.3变频调速8电力电子技术的应用9.3非电动机方面的一些应用9.3.1无触点开关9.3.2电加热9.3.3电压调节9.3.4不间断电源9.3.5电化学9.3.6高压直流输电9.3.7蓄电池充电机9.3.8开关电源9.3.9电子镇流器9.3.10其他应用领域9.1直流电动机调速及其可逆电路9.1.1直流电动机调速直流由可控整流电路α控制它的输出

2、电压U，随着电枢端电压的变化，电动机转速也跟着改变。IaUn直流电动机开环调压调速9.1直流电动机调速及其可逆电路9.1.1直流电动机调速输出转速n为：1n=-()UIRCeC——直流电动机电势常数eR——电枢回路总电阻I——电枢电流速度方向不能改变。IaUn9.1直流电动机调速及其可逆电路9.1.2可逆电路1）反并联电路的工作原理P为正组；N为反组，电路有4种工作状态：Ø正组整流Ø反组逆变Ø反组整流Ø正组逆变IId1d2Id2IdUd1EUdb2EUdb2Id9.1直流电动机调速及其可逆电路Ø正组整流ØP

3、在某一延迟角α1作用下输出整流电压Ud1，加于电动机M使其正转。ØP组处于整流工作状态时，反组N绝对不能也工组在整流状态，否则会产生环流。此时，反组应关断或处于待逆变状态。IId1d2Ud1EUdb2Id9.1直流电动机调速及其可逆电路待逆变状态N组由超前角b控制，且使2UU³ddb21此时，没有平均电流流过反组，不产生逆变。IId1d2NP+++Ud1MEUdb2I--d-9.1直流电动机调速及其可逆电路Ø反组逆变当I=>0N时，电动机反电势EU，则组产生逆变。dd12b流过电流Id2，电动机的电流Id反

4、向。反组有源逆变将电势能E通过反组送回电网，实现回馈制动。Id2NP+Id++MEUdb2---9.1直流电动机调速及其可逆电路Ø反组整流N组整流，使电动机反转。Ø正组逆变EP组逆变，产生反向制动转矩。变流器的整流和逆变状态对应于电动机的电动和回馈制动状态。9.1直流电动机调速及其可逆电路可逆电路中的环流Ø可逆电路中的一个重要问题；IId1d2Ø实际上就是交流电源的短路电流。Ud1EUdb2Ø强制环流IdØ脉动环流UU>时，存在的环流称为强制环流。dd12b即使UU£（平均电压），但由于瞬时电压不等，dd1

5、2b也会产生环流，称为脉动环流。9.1直流电动机调速及其可逆电路可逆电路中的环流总结：（1）ab<>，则UU，存在强制环流；12dd12b（2）ab＝，则UU＝，存在脉动环流；12dd12b（3）ab><，则UU，有较小的脉动环流。12dd12b差值越大，环流越小。某一瞬时，若UU总是大于，则无环流。ddb21环流IId1d2NP+++Ud1MEUdb2I--d-9.2交流电动机调速9.2.1交流电动机的调压调速电动机的电磁转矩M与加在电动机定子绕组上的电压U的平方成正比。因此，改变电动机的定子电压，就可以

6、改变电动机在一定输出转矩（M）下的转速（n）。9.2交流电动机调速9.2.1交流电动机的调压调速交流调压调速随着转速下降其转差率增加，电动机转子的损耗增加，效率将下降。因此，此种方式不适宜长时间低速运行。9.2.2串级调速转子绕组交流电压经过滑环输出后，先通过三相不可控桥式整流电路整流成直流电压Ud，直流功率再通过逆变器回馈到电网。~逆变变压器M整流器逆变器UUddbb控制9.2.3变频调速交流电动机的转速公式：60f1nS=-(1)P改变频率，是有效的n——转速调速手段。f——供电频率1P——极对数S——

7、转差率在许多场合，要求在改变f的同时1也改变定子电压U，以维持气隙磁通F近似不变。19.2.3变频调速交－交变频调速不常用。9.2.3变频调速交－直－交变频调速（I）L19.2.3变频调速交－直－交变频调速（II）9.2.3变频调速交－直－交变频调速（III）Ø最常用。Ø多用IGBT实现。9.3.4不间断电源（UPS）9.3.5电化学Ø在电镀或电解等电化学加工中，需低压直流电源。Ø为了保证电镀层均匀，在电镀过程中，要控制两电极间的电流密度，即可控直流电源的输出电流。9.3.8开关电源Ø利用误差电压来形成高频

8、脉宽调制，去控制功率开关输出导通与截止时间占空比，以保持输出电压不变。交流直流交流直流整流滤波开关输出整流滤波输入输出脉宽调制取样放大9.3.9电子镇流器Ø一种AC－DC－AC变换器。Ø产生20～30kHz交流电。