整流与有源逆变(V)

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1、电力电子技术PowerElectronicTechnology变压器漏感对整流电路的影响电容滤波的不可控整流电路整流电路的谐波和功率因数7.2变压器漏感对整流电路的影响7.2变压器漏感对整流电路的影响考虑包括变压器漏感在内的交流侧电感的影响，该漏感可用一个集中的电感LB表示以三相半波为例VT1换相至VT2的过程：因a、b两相均有漏感，故ia、ib均不能突变，于是VT1和VT2同时导通，相当于将a、b两相短路，在两相组成的回路中产生环流ik。ik=ib是逐渐增大的，而ia=Id-ik是逐渐减小的。当ik增大到等于Id时，ia=0，VT1关断,换流过程结束。图2-2

2、5考虑变压器漏感时的三相半波可控整流电路及波形7.2变压器漏感对整流电路的影响1.换相重叠角γ——换相过程持续的时间，用电角度γ表示换相过程中，整流输出电压ud为同时导通的两个晶闸管所对应的两个相电压的平均值。这导致ud的波形出现一个明显的缺口。同时各相的电流也不是突变的。7.2变压器漏感对整流电路的影响2.换相压降△Ud——与不考虑变压器漏感时相比，ud平均值降低的数值。换相压降相当于阴影部分的面积的平均值，它使得输出的整流电压下降。这块阴影由负载电流Id的换相过程引起。具体计算：阴影面积除以SCR导通的时间。以三相半波为例：式中XB相当于漏感为LB的变压器每

3、相折算到二次侧的漏抗，可根据变压器的铭牌数据求出。7.2变压器漏感对整流电路的影响3.换相重叠角γ的计算（见书上P60,P61）可见，γ随其它参数变化的规律：1）Id越大则γ越大；2）XB越大γ越大；3）当≤90时，越大γ越小。重叠角γ的产生是由于变压器漏感储存了电磁能量而引起的，Id和XB越大，变压器储存的能量越大。当α≤90°时，α越大，γ越小，这是因为α越大，相邻相的相电压差值越大，要使得两相重叠导电，势必dik/dt要增大，即能量要释放得快。7.2变压器漏感对整流电路的影响电路形式单相全波单相全控桥三相半波三相全控桥m脉波整流电路①②表2-2各种整

4、流电路换相压降和换相重叠角的计算注：①单相全控桥电路中，环流ik变化较复杂。本表所列通用公式不适用；②三相桥等效为相电压等于的6脉波整流电路，故其m=6，相电压按代入。7.2变压器漏感对整流电路的影响5.变压器漏感对整流电路影响的一些结论：1）变压器漏感使得电流变化比较缓和，晶闸管的di/dt减小，有利于晶闸管的安全开通；有时还人为串入进线电抗器以抑制晶闸管的di/dt。2）变压器漏感使得换相期间两相相当于短路，若整流装置容量很大，则换相瞬间会使电网电压出现缺口，造成电网波形畸变，成为干扰源，影响本身和电网上其它设备的正常运行。3）出现换相重叠角γ，整流输出电压

5、平均值Ud降低，电压的脉动系数也增加；4）整流电路的工作状态增多，例如三相半波整流电路VT1-VT2变成VT1-VT1、VT2-VT2三个状态，增添了VT1和VT2同时导通的状态。5）换相时晶闸管电压出现缺口，产生正的du/dt，可能使晶闸管误导通，须加吸收电路；7.3电容滤波的不可控整流电路在交—直—交变频器、不间断电源、开关电源等应用场合中，大量应用最常用的是单相桥和三相桥两种接法。7.2.1电容滤波的单相不可控整流电路常用于小功率单相交流输入的场合，如目前大量普及的微机、电视机等家电产品中1.工作原理及波形分析图2-26电容滤波的单相桥式不可控整流电路及其

6、工作波形a)电路b)波形7.2.1电容滤波的单相不可控整流电路在ωt=0时刻，交流电压u2高于电容电压ud，二极管VD1和VD4导通，交流电源开始向电容充电，并为负载提供能量；电容电压逐步升高，当整流桥输出电压低于电容电压时，二极管VD1和VD4关断，此后电容C放电，为负载提供能量，直至二极管VD2和VD3导通；该过程周而复始。负载固定的情况下，电容器C的容量越大，充电和放电所需要的时间越长。空载时，由于电容C储存的电荷无法释放，重载时由于负载电阻值很小，Ud逐渐趋向于0.9U2。显然，电容C的容量越大，滤波效果越好，输出波形越趋于平滑，输出电压Ud也越高。但是

7、，当电容容量达到一定值以后，再加大电容容量对提高滤波效果已无明显作用。7.2.1电感滤波的单相不可控整流电路电容滤波电路利用了电容两端电压不能突变的特点，可实现电压平滑。而电感滤波电路则是利用电感两端的电流不能突变的特点，把电感器与负载串联起来，以达到使输出电流平滑的目的。从能量的观点看，当电源提供的电流增大（由电源电压增加引起）时，电感器把能量存储起来；而当电流减小时，电感器把能量释放出来，使负载电流平滑，所以电感有平波作用。对于负载而言，采用大电容滤波的整流电路相当于直流电压源，而采用大电感滤波的整流电路相当于直流电流源。7.2.1复式滤波的单相不可控整流电

8、路把电容连接在负载并联支