換流器的工作原理(編輯修改稿)
2025-06-10 00:13 本頁面
【文章內容簡介】 m點的電位變?yōu)閑b(此前一直為ea)。若是a180?，則此時雖然有出發(fā)脈沖，但是由于陽極電位eb小于陰極電位ea，V3閥仍不會導通。因此，a的變化范圍應在0?~180?之間。（也許會有人說，在120?a180?期間，應該是V5閥的陽極電位最高，應該是V5閥觸發(fā)。但是請不要忘記前面講過的，延遲觸發(fā)是指所有閥都延遲a角度觸發(fā)，此時應該觸發(fā)的仍是V3閥，因為此時的V5閥并沒有收到觸發(fā)脈沖。）Ud根據上述分析，可以畫出直流輸出電壓Ud的m點電位和n點電位的波形圖：圖16 延遲觸發(fā)a角度時電位波形圖分析輸出直流電壓Ud的波形：以C1時刻的分界點為例：當C1wtC1+a,此時Ud=eac=3 Em cos(wt+30?)當C2wt C1+a,此時Ud=ebc=3 Em cos(wt30?)由此，可以看出，原來的C1~C2的時間段被劃分成了兩段，因此其直流輸電電壓Ud的波形跟之前沒有延遲觸發(fā)角的有些許的不同。按照上述的分析和圖示，當延遲觸發(fā)角度為a時，輸出的平均直流電壓Ud可以表示為(以【，+ 】為區(qū)間的ebc時段來分析)：Ud= = = = 之前沒有延遲觸發(fā)角度時Ud=,由此可見，晶閘管延遲角度觸發(fā)后使得輸出的平均直流電壓Ud減小為之前的倍。延遲觸發(fā)角度的取值區(qū)間為[0?,180?]，因此cos的取值范圍在177。1之間，即Ud的取值在和 之間。當90?時為正值，此時Ud表示的是從交流到直流，為整流狀態(tài)；當90?時為負值，此時的Ud表示的是直流到交流，是與整流狀態(tài)相反的逆變狀態(tài)。當=90?時，Ud=0，此時為零功率狀態(tài)。由此可見，=90?為整流和逆變狀態(tài)的臨界值。當=180?時，剛好是與=0?相反的，其輸出的直流電壓波形與=0?時相反，為正弦波負半軸的6脈動逆變器。同樣，各個閥在導通時刻通過的電流為Id，而在截止時，電流為0。每個閥還是導通120?，而僅僅只是波形相位移動了角度，其余的都沒有變化。 包括電源電感的電路分析(即Lc≠0) 換相過程（1）由于交流電源電感Lc的存在，使得每相線路上的電流不可能發(fā)生瞬間的變換，電流的變換需要一個過程，因而換相就需要一定的時間，這個時間我們就稱之為“換相時間”或者“疊弧時間”，其對應的角度也被稱之為“換相角”或者“疊弧角”，用μ表示。換相時間：μ/ωμ（2）在0?μ60?時，換相過程中只有三個閥同時導通，在兩次換相之間（即上次換相結束到下一次換相開始之前）則只有兩個閥同時導通，通過下面的示意圖可以看出60?60?（3）如果當60?μ120?時，在換相過程中就將會產生三個閥和四個閥交替同時導通的現象，這是一種異常情況。因為，若是有四個閥同時導通，那么必然會有處于同一相的兩個閥同時導通，這樣就造成了短路。因此，必須要求在正常運行情況下，換相角0?μ60?。一般的μ角度在15?和25?范圍之間，接下來分析的電路也都是保證μ在0?μ60?區(qū)間之內。 電路的分析(1)電流分析以V1到V3的換相過程來分析，若考慮到換相延遲角度a，則換相過程從ωt=a開始，當ωt=a+μ時，整個換相過程結束，V1閥成功換相到V3閥。那么δ=a+μ，稱之為“熄弧角”。換相期間V1閥和V3閥的電路圖如下所示：而： 根據相關的推導，可以得出而： 當wt=δ=a+μ時，=，=0，即：==那么，從而得出換相角 ，通過換相角公式，可以看出換相角和延遲觸發(fā)角a以及電源電感Lc、直流輸出電流Id以及Em有關。(2)電壓分析在觸發(fā)延遲角度a之后，μ的范圍之內，也就是換相過程中，存在三個閥同時導通，此時以V1閥和V3閥為例繼續(xù)分析電源電感造成的疊弧現象對線路電壓的影響。m在換相過程中，V1閥和V3閥同時導通的，此時
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