电力电子变流技术ppt课件.ppt

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1、电力电子变流技术讲稿姚河清2002.7.27概述1.电力电子技术的概念PowerElectronics&Conversiontechnolegy1.1电力电子技术：电子技术在大功率方面的应用1.2变流技术：实现电流供流方式的转换例如：交流---直流、直流---交流、直流---直流、交流---交流2.电力电子变流技术的应用与发展2.1电力电子变流技术的应用例如：·输变电·电力拖动（轧钢、纺织、造纸等以及其他各种电机的拖动）2.2电力电子变流技术的发展发展的动力1）元器件2）控制技术3）变流技术3.本课程的教学计

2、划3.1教学学时2学分3.2教学内容：整流、调压、逆变3.3教学目的：1）各种电路的工作原理分析2）各种电路的特点及应用3）电路设计第一章晶闸管§1—1晶闸管(Thrystor)的工作原理1.晶闸管分类及应用1.1普通晶闸管；交---直变换为主，用作逆变、调压、开关等。1.2快速晶闸管；开通与关断速度快，一般用高频率的逆变、快速开关、调压等。1.3双向晶闸管；可双向道通、用于交流开关、调压。1.4其他晶闸管；可关断晶闸管、特殊门极晶闸管等。2.普通晶闸管的工作原理2.1结构与等效电路（见图1—3）2.2晶闸管的工作

3、状态1）反向截止2）正向截止3）正向导通2.3状态转换1）正向截止---正向导通（触发）条件：A—K加正向电压，同时G—K加触发信号；2）正向导通---截止（关断）条件：A---K电流为零。§1--2晶闸管的特性1.晶闸管的静态特性1.1V—A特性UDRM—正向断态重复电压（可恢复90%UDSM）UDSM--正向断态可恢复电压URRM–反向断态重复电压（可恢复90%URSM）URSM—反向断态可恢复电压Ub0—反向击穿电压IH—正向维持导电电流IG—触发电流图1—42.晶闸管的门极V—A特性IGT—可靠触

4、发最小电流UGT—可靠触发最低电压IFGM—门极正向峰值电流UFGM--门极正向峰值电压电压过低，电流过小不能触发；电压过高，电流过大可能烧坏。通常要远小于阳极电压和阳极电流。使用门极信号应注意：1）有效触发（信号的电压、电流、时间要合适）2）防止干扰3）提高触发速度3晶闸管的动态特性图1—6主要考查参数1）开通时间：tgt=td+tr;td–延迟时间；tr--上升时间。2）关断时间tg：从A—K间施加反向电压开始至恢复正向阻断所需时间。tg=trr+tgrtrr—反向阻断恢复时间tgr—正向阻断恢复时间通常

5、：tgr要远大于trr3）动态损耗：P损耗=断态损耗+通态损耗+开通损耗+关断损耗§1—4晶闸管的主要参数1.电压定额1.1断态重复峰值电压UDRM工作于正向断态，重复频率50HZ，过电压连续时间≤10ms，晶闸管能达到的最高峰值电压；1.2反向重复峰值电压URRM=90%URSM（反向不重复峰值电压）晶闸管额定电压取值该管的UDRM与USRM中的最小值1.3通态电压降UTH2.电流定额2.1通态平均电流IT（AV）---环境温度40°；电阻性负载；单相工频；半波整流；全导通；规定散热条件；稳定结温不超过规定值；允

6、许的最大平均电流。说明：1）电流导致晶闸管破坏的方式为热破坏。晶闸管的允许承载电流（即额定电流IT（AV））是晶闸管工作在确定的散热条件下，IT（AV）使晶闸管发热达到规定结温。2）与晶闸管的发热量相对应的是电流的有效值，而额定电流的计量用的是平均值，其他任意条件下选择晶闸管额定电流的方法：先将任意条件下的电流平均值转换成有效值（乘波形系数Kf)，然后将该有效值转换成规定条件的平均值。I/IT（AV）==1。57其他条件下的IT（AV）的计算方法（见表1—5）通常对晶闸管额定电流的计算有两种形式：1）

7、已知晶闸管的工作电流波形和电路输出平均电流，计算需要多大额定电流的晶闸管。2)已知晶闸管额定电流和工作电路，求电路允许输出最大平均电流。注意：计算额定电流时必须考虑安全系数。2.2维持电流；IH2.3擎住电流；IL2.4断态重复峰值电流IDRM（正向）；IRRM（反向）。也称为漏电流3.门极定额3.1门极触发电流IGT3.2门极触发电压UGT注意：门极定额取最小值，触发讯号必须大于该值才能有效触发4.动态参数4.1断态电压临界上升速度du/dt4.2通态电流临界上升速度di/dt5.额定结温Tjm§1—

8、5其他相关器件介绍1.二极管1.1普通整流管1.2快速整流管1.3快恢复二极管1.4肖特基二极管2.晶闸管2.1快速晶闸管2.2双向晶闸管注意：双向晶闸管的电流定额用有效值表示。2.3逆导晶闸管2.4多管封装管第二章单相可控整流§2—1单相半波整流1.电阻性负载2.电感性负载2.1没有续流管（导通角延长）2.2有续流管负载角负载角越大；导通角