第7章 组合变流电路.ppt

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1、第7章组合变流电路引言7.1间接交流变流电路7.2间接直流变流电路第7章组合变流电路•引言基本的变流电路AC/DC、DC/DC、AC/AC和DC/AC四大类组合变流电路将某几种基本的变流电路组合起来，以实现一定的新功能，即构成组合变流电路。间接交流变流电路先将交流电整流为直流电，再将直流电逆变为交流电，是先整流后逆变的组合。间接直流变流电路先将直流电逆变为交流电，再将交流电整流为直流电，是先逆变后整流的组合。7.1间接交流变流电路间接交流变流电路由整流电路、中间直流电路和逆变电路构成。分为电压型间接交流变流电路和电流型间接交流变流电路间接交流变流电路的逆变部分多采用PWM控制。7.1间接交流变

2、流电路7.1.1间接交流变流电路原理7.1.2交直交变频器7.1.3恒压恒频(CVCF)电源7.1.1间接交流变流电路原理当负载为电动机时，通常要求间接交流变流电路具有再生反馈电力的能力，要求输出电压的大小和频率可调，此时该电路又名交直交变频电路。不能再生反馈电力的电压型间接交流变流电路的整流部分采用的是不可控整流，它只能由电源向直流电路输送功率，而不能反馈电力。图中逆变电路的能量是可以双向流动的，若负载能量反馈到中间直流电路，将导致电容电压升高，称为泵升电压。1）电压型间接交流变流电路图7-1不能再生反馈的电压型间接交流变流电路7.1.1间接交流变流电路原理使电路具备再生反馈电力的能力的方法

3、：带有泵升电压限制电路的电压型间接交流变流电路。当泵升电压超过一定数值时，使V0导通，把从负载反馈的能量消耗在R0上。图7－2带有泵升电压限制电路的电压型间接交流变流电路利用可控变流器实现再生反馈的电压型间接交流变流电路。当负载回馈能量时，可控变流器工作于有源逆变状态，将电能反馈回电网。图7－3利用可控变流器实现再生反馈的电压型间接交流变流电路7.1.1间接交流变流电路原理整流和逆变均为PWM控制的电压型间接交流变流电路。整流和逆变电路的构成完全相同，均采用PWM控制，能量可双向流动。输入输出电流均为正弦波，输入功率因数高，且可实现电动机四象限运行。图7－4整流和逆变均为PWM控制的电压型间接

4、交流变流电路7.1.1间接交流变流电路原理2）电流型间接交流变流电路整流电路为不可控的二极管整流时，电路不能将负载侧的能量反馈到电源侧。图7-5不能再生反馈电力的电流型间接交流变流电路图7-6采用可控整流的电流型间接交流变流电路为使电路具备再生反馈电力的能力，可采用：整流电路采用晶闸管可控整流电路。负载回馈能量时，可控变流器工作于有源逆变状态，使中间直流电压反极性。7.1.1间接交流变流电路原理整流和逆变均为PWM控制的电流型间接交流变流电路通过对整流电路的PWM控制使输入电流为正弦并使输入功率因数为1。图7-7整流和逆变均为PWM控制的电流型间接交流变流电路图7-7电流型交-直-交PWM变频

5、电路实现再生反馈的电路图负载为三相异步电动机，适用于较大容量的场合。7.1.2交直交变频器晶闸管直流电动机传动系统存在一些固有的缺点：(1)受使用环境条件制约；(2)需要定期维护；(3)最高速度和容量受限制等。交流调速传动系统除了克服直流调速传动系统的缺点外还具有：(1)交流电动机结构简单，可靠性高；(2)节能；(3)高精度，快速响应等优点。采用变频调速方式时，无论电机转速高低，转差功率的消耗基本不变，系统效率是各种交流调速方式中最高的，具有显著的节能效果，是交流调速传动应用最多的一种方式。7.1.2交直交变频器功能：变频器是利用同步电动机转速n0随电源频率变化而变化的特性，实现电动机调速运行

6、的装置。产生和发展：变频器产生于20世纪60年代。在20世纪70年代，随着大功率晶体管、场效应晶体管的出现和性能不断提高，使变频器的性能有了极大完善和发展。特点：调速范围广、平滑性较好、机械特性较硬；可很好地实现异步电动机的无级调速；可方便地进行恒转矩调速和恒功率调速；可实现有效的节能；7.1.2交直交变频器－分类根据变流环节分类：交-直-交变频器、交-交变频器根据储能环节分类(滤波方式)：电压型变频器(C)、电流型变频器(L)根据电压调制方式分类：正弦脉宽调制(SPWM)变频器脉冲幅度调制(PAM)变频器根据输入电源的相数分类：三进三出变频器、一进三出变频器7.1.2交直交变频器-结构7.1

7、.2交直交变频器-主电路结构7.1.2交直交变频器-控制电路结构7.1.2交直交变频器-控制电路结构7.1.2交直交变频器－控制方式1）恒压频比控制为避免电动机因频率变化导致磁饱和而造成励磁电流增大,引起功率因数和效率的降低，需对变频器的电压和频率的比率进行控制，使该比率保持恒定，即恒压频比控制，以维持气隙磁通为额定值。恒压频比控制是比较简单，被广泛采用的控制方式。该方式被用于转速开环的交流调速系