有源逆变概念及工作原理培训资料.doc

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1、有源逆变概念及工作原理__________________________________________________有源逆变一、单相有源逆变电路逆变电路的分类                                         整流是把交流电变换成直流电供给负载，那么，能不能反过来，利用相控整流电路把直流电变为交流电呢？完全可以。我们把这种整流的逆过程称为逆变。在许多场合，同一套晶闸管或其它可控电力电子变流电路既可作逆变，这种装置称为变流装置或变流器。根据逆变输出交流电能去向的不同，所有逆变电路又分为有源逆变和无源逆变两种。前者以电网为负载，即逆变输出的交流电

2、能回送到电网，后者则以用电器为负载，如交流电机、电炉等。　变流器的两种工作状态                                   ____________________________________________________________________________________________________用单相桥式可控整流电路能替代发电机给直流电动机供电，为使电流连续而平稳，在回路中串接大电感Ld称为平波电抗器。这样，一个由单相桥式可控整流电路供电的晶闸管－直流电动机系统就形成了。在正常情况下，它有两种工作状态，其电压电流波形分别示于图

3、3－1、图3－2中。1.变流器工作于整流状态（0

4、_____________________________在图3－2中，设电机M作发电机运行（再生制动），但由于晶闸管元件的单向导电性，回路内电流不能反向，欲改变电能的传送方向，只有改变电机输出电压的极性。在图3－2中，反电势E的极性已反了过来，为了实现电动机的再生制动运行，整流电路必须吸收电能反馈回电网，也就是说，整流电路直流侧电压平均值Ud也必须反过来，即Ud为负值，P点电位低于N点电位且电机电势E应大于Ud。此时电路内电能的流向与整流时相反，电动机输出电功率，为发电机工作状态，电位则作为负载吸收电功率，实现了有源逆变。为了防止过电流，应满足E约等于Ud，在恒定励磁下，E取

5、决于电动机的转速，而Ud则由调节控制角a来实现。 图3－2　实现有源逆变的条件                                    ____________________________________________________________________________________________________由上述有源逆变工作状态的原理分析可知，实现有源逆变必需同时满足两个基本条件：其一，外部条件，要有一个能提供逆变能量的直流电源。其二，内部条件，变流器在控制角a>p/2的范围内工作，使变流器输出的平均电压Ud的极性与整流状态时相反，大小

6、应和直流电势配合，完成反馈直流电能回交流电网的功能。   从上面的分析可以看出，整流和逆变、交流和直流在晶闸管变流器中互相联系着，并在一定条件下可互相转换，同一个变流器，既可以作整流器，又可以作逆变器，其关键是内部和外部的条件。   不难分析，半控桥式电路或具有续流二极管的电路，因为不可能输出负电压，变流器不能实现有源逆变，而且也不允许直流侧出现反极性的直流电势。                                                         二、三相有源逆变电路三相半波逆变电路                                  

7、  ____________________________________________________________________________________________________1.工作原理   图3－3为三相半波电机负载电路，负载回路接有大电感，电流连续。当a在0～p/2范围内变动时，平均值Ud总为正值，且Ud应略大于E。此时电流id从Ud正端流出，从E的正端流入，电机作为电动机运行，吸收电能，这就是三相半波电路的整流工作状态。图3－3   对于逆变状态（p/2<