电力电子技术课件 第2章.ppt

《电力电子技术课件 第2章.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第2章相控整流电路整流电路：出现最早、应用最广的电力电子电路。功率从电网流向负载、将交流电变换为固定或可调的直流电称为“整流”，即AC/DC变换器；反之，功率从负载流向电网、将直流电变换为交流电称为“有源逆变”，即DC/AC变换器。有源逆变电路可以看成是整流电路的另外一种工作方式，同一装置既可工作在整流状态，又可工作在逆变状态。控制方式：相位控制触发角输出直流电压平均值1第2章相控整流电路整流电路的分类：按器件组成：不可控、半控、全控按电网、交流电相数：单相、三相、多相按接线方式：半波、全波2第2章相控整流电路整流电路形式繁杂，重点掌握：电路拓扑控制策略工作原理、波形分析数量关系3

2、第2章相控整流电路2.1单相可控整流电路2.2三相可控整流电路2.3变压器漏感对整流电路的影响2.4有源逆变电路2.5电容滤波的不可控整流电路2.6整流电路的谐波和功率因数2.7其他可控整流电路本章小结42.1单相可控整流电路2.1.1单相半波可控整流电路2.1.2单相桥式可控整流电路2.1.3单相全波可控整流电路52.1.1单相半波可控整流电路62.1.1单相半波可控整流电路1.电阻负载变压器T变换电压隔离交流输入为单相，直流输出电压波形只在交流输入的正半周内出现，故称为单相半波可控整流电路。特点：电压与电流波形相同72.1.1单相半波可控整流电路工作过程0<ωt<α区域ωt=α

3、时刻ωt=π时刻8重要概念触发延迟角从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加触发脉冲止的电角度,用a表示,也称触发角或控制角。移相范围使输出电压从最大值到最小值变化的触发延迟角的变化范围导通角晶闸管在一个电源周期中处于通态的电角度，用θ表示。9数量关系这种通过控制触发脉冲的相位来控制直流输出电压大小的方式称为相位控制方式（相控方式）当触发角α=0时，直流输出电压平均值Ud最大，随着触发角α的增大，Ud减少，到α=π时，Ud=0。单相半波可控整流电路的最大移相范围是0~π，相应Ud调节范围为0.45U2~0，θ=π-α。10晶闸管在工作中可能承受的最大正、反向电压为电源电压的峰值11变压

4、器二次侧有功功率、视在功率、功率因数λ是α的函数，α越大，功率因数越低。即使是电阻性负载，由于存在谐波电流，最大功率因数小于1，为0.707。122.阻感负载132.阻感负载阻感负载的特点电感对电流变化有抗拒作用，使流过电感的电流不发生突变。14初始条件：ωt=a，id=0。当VT处于通态时，如下方程成立：当ωt=θ+a时，id=0θ>π-α15工作过程0<ωt<α区域ωt=α时刻id=0α<ωt<α+θ区域16电感元件的一个重要特性：在稳态条件下，电感两端的电压平均值恒等于零。换言之，在一个周期内，电感储存的能量等于释放的能量。17负载阻抗角j、触发角a、晶闸管导通角θ的关系若j

5、为定值，a越大，在u2正半周L储能越少，维持导电的能力就越弱，θ越小若a为定值，j(L)越大，则L贮能越多，θ越大；且j越大，在u2负半周L维持晶闸管导通的时间就越接近晶闸管在u2正半周导通的时间，ud中负的部分越接近正的部分，平均值Ud越接近零，输出的直流电流平均值也越小。18为避免Ud太小，在整流电路的负载两端并联续流二极管19当u2过零变负时，VDR导通，ud为零。此时为负的u2通过VDR向VT施加反压使其关断，L储存的能量保证了电流id在L-R-VDR回路中流通，此过程通常称为续流。续流期间ud为零，ud中不再出现负的部分。20续流二极管的作用：a.提高整流平均电压Ud。当

6、u2为正时，VD承受反向电压呈关断状态，不起作用。当u2进入负半周时VD导通，负载电流通过VD继续流通，负载上的电压箝位在零电位，ud中负电压消失，使输出平均电压Ud得以提高。b.减轻晶闸管的负担。u2负半周时段。c.消除失控事故。在整流电路中，电感L大而储能大时有可能使晶闸管在整个u2负半周区域都导通，使晶闸管不会关断，造成失控事故。加入续流二极管后，L中的电流通过VD形成通路，晶闸管自然关断。21数量关系与电阻负载相同移相范围是0~π导通角是π－a22晶闸管在工作中可能承受的最大正、反向电压为电源电压的峰值23若近似认为id为一条水平线，恒为Id，则有24单相半波可控整流电路的

7、特点简单，但输出脉动大。交流回路中含有直流分量，造成换流变压器铁芯饱和，设备利用率下降。分析该电路的主要目的在于利用其简单易学的特点，建立起整流电路的基本概念。252.1单相可控整流电路2.1.1单相半波可控整流电路2.1.2单相桥式可控整流电路2.1.3单相全波可控整流电路262.1.2单相桥式可控整流电路单相桥式全控整流电路单相桥式半控整流电路27单相桥式全控整流电路特点：VT1和VT4组成一对桥臂，在u2正半周承受电压u2，得到触发脉冲即导通。VT2和VT3组成