【正文】 c1b1a11c2b2a2ia b 2ua 2 b 2ua 1 b 1ia1idudⅠⅡⅠⅡ移相 30?串聯(lián) 2重聯(lián)結(jié)電路 0a)b)c)d)ia1Id180176。 360176。ia2ia b 239。iAIdia b 2? t? t? t? t000Id2333Id33IdId32 3(1+ ) Id32 3(1+ ) Id33Id13移相 30?串聯(lián) 2重聯(lián)結(jié)電路電流波形 太原工業(yè)學院自動化系 2021/6/21 電力電子技術(shù) ? iA基波幅值 Im1和 n次諧波幅值 Imn分別如下： ? 即輸入電流諧波次數(shù)為 12k177。 1， 其幅值與次數(shù)成反比而降低 。 ? 該電路的其他特性如下： ? 直流輸出電壓 ? 位移因數(shù) cosj1=cos? （ 單橋時相同 ） ? 功率因數(shù) l=n cosj1 =? )32(34 dd1 III m ?? 單橋時為??,3,2,1,112341 d ???? kknInI mn ?太原工業(yè)學院自動化系 2021/6/21 電力電子技術(shù) ? 利用變壓器二次繞阻接法的不同 ， 互相錯開 20?， 可將三組橋構(gòu)成 串聯(lián) 3重聯(lián)結(jié)電路 ： ? 整流變壓器采用星形三角形組合無法移相 20?， 需采用曲折接法 。 ? 整流電壓 ud在每個電源周期內(nèi)脈動 18次 ， 故此電路為 18脈波整流電路 。 ? 交流側(cè)輸入電流諧波更少 ， 為 18k177。 1次 （ k=1, 2, 3? ） ， ud的脈動也更小 。 ? 輸入位移因數(shù)和功率因數(shù)分別為： cosj1=cos? l=? 太原工業(yè)學院自動化系 2021/6/21 電力電子技術(shù) ? 將整流變壓器的二次繞組移相 15?， 可構(gòu)成 串聯(lián) 4重聯(lián)結(jié)電路 ? 為 24脈波整流電路 ? 其交流側(cè)輸入電流諧波次為 24k177。 1， k=1， 2， 3? 。 ? 輸入位移因數(shù)功率因數(shù)分別為： cosj1=cos? l=? ? 采用多重聯(lián)結(jié)的方法并不能提高位移因數(shù) ， 但可使輸入電流諧波大幅減小 ， 從而也可以在一定程度上提高功率因數(shù) 。 太原工業(yè)學院自動化系 2021/6/21 電力電子技術(shù) 2. 多重聯(lián)結(jié)電路的順序控制 ?只對多重整流橋中一個橋的 ?角進行控制 ， 其余各橋的工作狀態(tài)則根據(jù)需要輸出的整流電壓而定 。 ? 或者不工作而使該橋輸出直流電壓為零 。 ? 或者 ? =0而使該橋輸出電壓最大 。 ?根據(jù)所需總直流輸出電壓從低到高的變化 ， 按順序依次對各橋進行控制 ， 因而被稱為 順序控制 。 ?并不能降低輸入電流諧波 。 但是各組橋中只有一組在進行相位控制 ， 其余各組或不工作 ， 或位移因數(shù)為 1， 因此 總功率因數(shù)得以提高 。 ?我國電氣機車的整流器大多為這種方式 。 太原工業(yè)學院自動化系 2021/6/21 電力電子技術(shù) ? 3重晶閘管整流橋順序控制 ? 當需要的輸出電壓達到三分之一最高電壓時，第 I組橋的 ? 角為 0?。 需要輸出電壓為三分之二最高電壓以上時，第 I、 II組橋的 ?角固定為 0?，僅對第 III組橋的 ?角進行控制。 ? 需要輸出電壓為三分之一到三分之二最高電壓時，第 I組橋的 ?角固定為 0?，第 III組橋的 VT33和 VT34維持導通，使其輸出電壓為零，僅對第 II組橋的 ?角進行控制。 ? 當需要的輸出電壓低于三分之一最高電壓時，只對第 I組 橋的 ?角進行控制，連續(xù)觸發(fā) VT2 VT2 VT3 VT34使其 導通，這樣第 II、 III組橋的輸出電壓就為零。 Lia)負載ⅠⅡⅢu2u2u2IdVT11VT13VT14VT12VT21VT23VT24VT22VT31VT33VT34VT32udb)c)i Id2 IdudO ? ? + ?單相串聯(lián) 3重聯(lián)結(jié)電路及順序控制時的波形 ? 從電流 i的波形可以看出，雖然波形并未改善，但其基波分量比電壓的滯后少，因而位移因數(shù)高，從而提高了總的功率因數(shù)。 太原工業(yè)學院自動化系 2021/6/21 電力電子技術(shù) 逆變的概念 1. 什么是逆變 ？ 為什么要逆變 ？ ? 逆變 （ invertion） —— 把直流電轉(zhuǎn)變成交流電 ， 整流的逆過程 。 ? 實例： ， 往往使直流電動機工作在發(fā)電制動狀態(tài) ， 從而將機車的位能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芊此偷浇涣麟娋W(wǎng)中去 ， 這樣既產(chǎn)生了制動轉(zhuǎn)矩 ， 又充分利用了位能 。 2. 電機快速正反轉(zhuǎn)的調(diào)速過程中 ， 首先要使電機迅速制動 ， 然后再反向加速 。 制動時可使電機做發(fā)電機運行 ， 將電機的動能變?yōu)橹绷麟娔?， 然后逆變?yōu)榻涣魉突仉娋W(wǎng) 。 3. 高壓直流輸電時 。 太原工業(yè)學院自動化系 2021/6/21 電力電子技術(shù) ?逆變電路 —— 把直流電逆變成交流電的電路 ?有源逆變電路 —— 交流側(cè)和電網(wǎng)連結(jié) － 應(yīng)用：直流可逆調(diào)速系統(tǒng) 、 交流繞線轉(zhuǎn)子異步電動機串級調(diào)速以及高壓直流輸電等 ?無源逆變電路 —— 變流電路的交流側(cè)不與電網(wǎng)聯(lián)接 ，而直接接到負載 ， 將在第 5章介紹 ?對于可控整流電路，滿足一定條件就可工作于有源逆變，其電路形式未變，只是電路工作條件轉(zhuǎn)變。既工作在整流狀態(tài)又工作在逆變狀態(tài)，稱為變流電路。 太原工業(yè)學院自動化系 2021/6/21 電力電子技術(shù) 2. 直流發(fā)電機 — 電動機系統(tǒng)電能的流轉(zhuǎn) 直流發(fā)電機 — 電動機之間電能的流轉(zhuǎn) a）兩電動勢同極性 EG EM b）兩電動勢同極性 EM EG c）兩電動勢反極性，形成短路 ? 圖 c 兩電動勢順向串聯(lián) ， 向電阻 R 供電 ， G和 M均輸出功率 ， 由于 R 一般都很小 ， 實際上形成短路 ， 在工作中必須嚴防這類事故發(fā)生 。 ? ? 圖 b 回饋制動狀態(tài) ， M作發(fā)電運轉(zhuǎn) ， 此時 ， EMEG，電流反向 ， 從 M流向 G。 故 M輸出電功率 ， G則吸收電功率 ， M軸上輸入的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芊此徒o G。 圖 a M電動運轉(zhuǎn) ， EGEM， 電流 Id從 G流向 M， 吸收電功率 。 c )b )a )G GG MIdR∑E EMIdR∑EGMIdR∑MG M ME E∑G∑E∑太原工業(yè)學院自動化系 2021/6/21 電力電子技術(shù) 3. 逆變產(chǎn)生的條件 ? 單相全波電路代替上述發(fā)電機 a) b)圖2 45R+電能M102u10u20udidLVT1VT2u10udu20u10?OO ? t? tIdidUd EMEM電能MR+102udidLVT1VT2u10udu20u10OO ? t? tIdidUd EM?EMiVT1iVT2iVT1iVT2iVT1iVT2iVT2id= iV T + iVT1 2id= iV T + iVT1 2iVT1iVT2iVT1? 圖 a M電動 運行 ， 全波電路工作在 整流狀態(tài) ， ? 在 0~ /2間 ，Ud為正值 ， 并且 Ud EM， 才能輸出 Id。 ?交流電網(wǎng)輸出電功率 電動機輸入電功率 電動機輸出電功率 交流電網(wǎng)輸入電功率 ? 圖 b M回饋制動 ， 由于晶閘管的單向?qū)щ娦?， Id方向不變 ， 欲改變電能的輸送方向 ， 只能 改變 EM極性 。 為了防止兩電動勢順向串聯(lián) ， Ud極性也必須反 過來 ， 即 Ud應(yīng)為負值 ， 且 |EM | |Ud |， 才能把電能從直流側(cè)送到交流側(cè) ,實現(xiàn)逆變 。 ? Ud可通過改變 ?來進行調(diào)節(jié)，逆變狀態(tài)時 Ud為負值 ， 逆變時 在 /2~ 間 ? ?太原工業(yè)學院自動化系 2021/6/21 電力電子技術(shù) ?從上述分析中 ， 可以歸納出產(chǎn)生逆變的條件有二： （ 1） 有直流電動勢 ， 其極性和晶閘管導通方向一致 ，其值大于變流器直流側(cè)平均電壓 。 （ 2） 晶閘管的控制角 ? π/2， 使 Ud為負值 。 ?半控橋或有續(xù)流二極管的電路 ， 因其整流電壓 ud不能出現(xiàn)負值 ， 也不允許直流側(cè)出現(xiàn)負極性的電動勢 ， 故不能實現(xiàn)有源逆變 。 欲實現(xiàn)有源逆變 ， 只能采用全控電路 。 太原工業(yè)學院自動化系 2021/6/21 電力電子技術(shù) ?逆變和整流的區(qū)別 ：控制角 ? 不同 ? 0? ? /2 時 ， 電路工作在整流狀態(tài) 。 ? ? /2 ? ?時 ， 電路工作在逆變狀態(tài) 。 ?可沿用整流的辦法來處理逆變時有關(guān)波形與參數(shù)計算等各項問題 。 ?