【文章內(nèi)容簡介】 把 ? ? /2時的控制角用 ?? ? = b表示 ， b 稱為 逆變角 。 ?逆變角 b和控制角 ?的計量方向相反 ， 其大小自 b =0的起始點向左方計量 。 三相橋整流電路的有源逆變工作狀態(tài) 太原工業(yè)學院自動化系 2021/6/21 電力電子技術(shù) 正組LLa) b)++++++++電網(wǎng) 電網(wǎng)電網(wǎng) 電網(wǎng)正組 反組正組 反組正組 反組正組 反組+T T正轉(zhuǎn)整流反轉(zhuǎn)整流正轉(zhuǎn)逆變反轉(zhuǎn)逆變電動運行電動運行發(fā)電運行發(fā)電運行c)反組Lc1Lc2abcEMM正組 反組EMMabcabc+ nIdId電能Ud ?MEMIdM EM電能電能MEMId電能MEM nUd bUd ?Ud bO兩組變流器的反并聯(lián)可逆線路 三相半波有環(huán)流接線 三相全控橋的無環(huán)流接線 ? 第 2象限：正轉(zhuǎn)，電動機作發(fā)電運行，反組橋工作在逆變狀態(tài)，bN?/2（ ? N ?/2）， EMUdb(下標中有 b 表示逆變， N 表示反組） 第 1象限：正轉(zhuǎn)，電動機作電動運行，正組橋工作在整流狀態(tài)， ? p ?/2， EMUda(下標中有 ?表示整流， p表示正組） ? 第 3象限：反轉(zhuǎn)，電動機作電動運行，反組橋工作在整流狀態(tài)， ? N ?/2， EMUda。 ? 第 4象限：反轉(zhuǎn)，電動機作發(fā)電運行，正組橋工作在逆變狀態(tài) ， b P ?/2（ ? P ?/2）， EMUdb。 太原工業(yè)學院自動化系 2021/6/21 電力電子技術(shù) ? 三相橋式電路工作于有源逆變狀態(tài) ， 不同逆變角時的輸出電壓波形及晶閘管兩端電壓波形如圖所示 。 uabuacubcubaucaucbuabuacubcubaucaucbuabuacubcubaucaucbuabuacubcuaubucuaubucuaubucuaubu2ud? tO? tOb =?4b =?3b =?6b =?4b =?3b =?6? t1? t3? t2三相橋式整流電路工作于有源逆變狀態(tài)時的電壓波形 太原工業(yè)學院自動化系 2021/6/21 電力電子技術(shù) ?有源逆變狀態(tài)時各電量的計算： ?輸出直流電流的平均值亦可用整流的公式 ， 即 直流電流有效值為： In為第 n次諧波電流有效值 ， Id為基波有效值 。 ?每個晶閘管導通 2?/3， 同一組的三個晶閘管共同負擔直流平均電流 ， 故每個晶閘管的電流平均值為： 流過晶閘管的電流有效值為 （ 忽略直流電流 id的脈動 ） ??? REUI d c o s1 . 3 5 U c o s2 . 3 4 U U 2L2d bb ??ddVT IItdII )(213202 ??? ? ? ??22 nd III ???3ddT II ??變壓器次級電流為寬度 2π/3的正、負矩形波，所以其平均值為零，即無直流分量。 有效值為： VTIIItdII 2)(22132022 ????? ?? ??太原工業(yè)學院自動化系 2021/6/21 電力電子技術(shù) ?從交流電源送到直流側(cè)負載的有功功率為 Pd=R Id2+EMId ?當逆變工作時，由于 EM為負值，故 Pd一般為負值，表示功率由直流電源輸送到交流電源。 ?逆變電路的功率因數(shù)： 交流側(cè)的視在功率為： 所以，功率因數(shù)為： 因為 Pd0，所以 cosφ0，表示電路處于逆變狀態(tài)。 IUIUIUS lll ?????? 2222 23233SPd?jcos太原工業(yè)學院自動化系 2021/6/21 電力電子技術(shù) 例： 已知三相橋式逆變裝置： 假設直流電流連續(xù)，忽略紋波中 的其他諧波，而只計六次諧波，六次諧波電壓有效值為 。試計算直流電流平均值 Id；有效值 I；晶閘管 電流平均值 IdT；有效值 IVT；逆變裝置的功率因數(shù)。 ,6,290,2302 ?b ???? VEVU l.5, mHLRd ???太原工業(yè)學院自動化系 2021/6/21 電力電子技術(shù) 解： （ 1）直流電流 VUUU ld 2696c o o o 22 ?????????? ?bb∵ 直流平均電流為： AR EUI dd )290()269( ????????六次諧波電流有效值為： ALR UIddl )1055026()6(232226 ?????????? ???∴ 直流電流有效值為： AI )()( 22 ???太原工業(yè)學院自動化系 2021/6/21 電力電子技術(shù) （ 2）晶閘管電流 平均值： AIIddT ???有效值： AII T ???（ 3）直流側(cè)有功功率 )()290( 322 WEIIRP dddd ??????????交流側(cè)視在功率： )( 32 VAIUS l ??????∴ s 33??? ???? SP dj太原工業(yè)學院自動化系 2021/6/21 電力電子技術(shù) 逆變失敗與最小逆變角的限制 ?逆變失敗 （ 逆變顛覆 ） 逆變時，一旦換相失敗，外接直流電源就會通過晶閘管電路短路，或使變流器的輸出平均電壓和直流電動勢變成順向串聯(lián)，形成很大短路電流。 1. 逆變失敗的原因 （ 1）觸發(fā)電路工作不可靠，不能適時、準確地給各晶閘管分配脈沖，如脈沖丟失、脈沖延時等，致使晶閘管不能正常換相。 （ 2）晶閘管發(fā)生故障，該斷時不斷，或該通時不通。 （ 3）交流電源缺相或突然消失。 （ 4）換相的裕量角不足，引起換相失敗。 太原工業(yè)學院自動化系 2021/6/21 電力電子技術(shù) ?換相重疊角的影響： Labc+MudidEMLBLBLBVT1VT2VT3oudOOid? t? tuaubucuaubpb? b ? ???bb ? ?iVT1iVT2iVT3iVT1iVTiVT3iVTiVT32 2交流側(cè)電抗對逆變換相過程的影響 ? 如果 b ? 時（從圖右下角的波形中可清楚地看到），該通的晶閘管（ VT2）會關(guān)斷，而應關(guān)斷的晶閘管（ VT1)不能關(guān)斷，最終導致逆變失敗。 ?當 b ? 時，換相結(jié)束時，晶閘管能承受反壓而關(guān)斷。 太原工業(yè)學院自動化系 2021/6/21 電力電子技術(shù) 2. 確定最小逆變角 bmin的依據(jù) ?逆變時允許采用的最小逆變角 b 應等于 39。 m i n ???b ???? —— 晶閘管的關(guān)斷時間 tq折合的電角度 tq大的可達 200~300ms，折算到電角度約 4?~5?。 ? —— 換相重疊角 隨直流平均電流和換相電抗的增加而增大。 ?′—— 安全裕量角 主要針對脈沖不對稱程度（一般可達 5?）。值約取為 10?。 太原工業(yè)學院自動化系 2021/6/21 電力電子技術(shù) ? ? —— 換相重疊角的確定： 1) 查閱有關(guān)手冊 舉例如下： 2) 參照整流時 ? 的計算方法 根據(jù)逆變工作時 ， 并設 ， 上式 可改寫成 ? 這樣 ， bmin一般取 30?~35?。 15?~20? 5% 240kV。 A 800A 220V ? 短路電壓比 Uk% 變壓器容量 整流電流 整流電壓 mUXI???? s i n2)c o s (c o s 2Bd???b?? ?? ?b?mUXI?? s i n21c o s 2Bd??太原工業(yè)學院自動化系 2021/6/21 電力電子技術(shù) 相控電路的驅(qū)動控制 同步信號為鋸齒波的觸發(fā)電路 集成觸發(fā)器 太原工業(yè)學院自動化系 2021/6/21 電力電子技術(shù) ?相控電路： ? 晶閘管可控整流電路 ， 通過控制觸發(fā)角 ?的大小即控制觸發(fā)脈沖起始相位來控制輸出電壓大小 。 ? 采用晶閘管相控方式時的交流電力變換電路和交交變頻電路 （ 第 4章 ） 。 ?相控電路的驅(qū)動控制 ? 為保證相控電路的正常工作 ， 很重要的一點是應保證按觸發(fā)角 ?的大小在正確的時刻向電路中的晶閘管施加有效的觸發(fā)脈沖 。 ? 晶閘管相控電路 ， 習慣稱為觸發(fā)電路