【正文】 ? 此期間，電感 L 釋放的能量為 offtIEU 1o )( ? 。 ? 通態(tài)時(shí)間為 ont ，此階段電感 L 上積蓄能量為 ontEI1 。 18 （ 3）負(fù)載為電阻 R。 升壓斬波電路 電路原理圖 （ 1）包含全控型器件 V，由 IGBT組成。 （ 2）電感 L 極大時(shí)，負(fù)載電流平均值：REUI mo ??o。 （ 4）當(dāng)負(fù)載電感值較大時(shí)，負(fù)載電流連續(xù)而且脈動(dòng)小。 （ 2） 10t? （ ont ）期間： IGBT導(dǎo)通，電源 E 向負(fù)載供電，負(fù)載電壓 EU?o ，由于電感存在，因此負(fù)載電流不能突變，所以按指數(shù)曲線上升。 （ 4）分析前提：假設(shè)負(fù)載中電感值很大，即保證電流連續(xù)。 （ 2）包含續(xù)流二極管 VD，作用是保證 IGBT關(guān)斷時(shí)給負(fù)載中電感電流提供通道。 （ 3）基本直流斬波電路為：降壓斬波電路和升壓斬波電路。 第 5 章 直流 直流變流電路 （ 1）直流 直流變流電路（ DCDC）定義：將一種直流電變?yōu)榱硪还潭?壓或可調(diào)電壓的直流電的裝置。交流側(cè)輸出電壓波形和相位則因負(fù)載阻抗情況的不同而不同。直流側(cè)電流基本無脈動(dòng)，直流回路呈現(xiàn)高阻抗。 17 電流型逆變電路 （ 1）定義：直流電源為電流源的逆變電路，一般 情況下為大電感形式的直流電流源。 ② 上式中，通過求解 NN?U 才能得出負(fù)載相電壓 將上式相加： NNNWNVNUWNVNUN 3 ???? ?????? UUUUUUU 則： )(31)(31 WNVNUNNWNVNUNN UUUUUUU ?????? ???? 考慮負(fù)載側(cè)為三相對(duì)稱負(fù)載，即 0WNVNUN ??? UUU 因此： )(31 NWNVNUNN ???? ??? UUUU ③ 中點(diǎn)電壓 NN?U 的波形：矩形波，頻率為 NU?U 的 3 倍，幅值為 NU?U 的 1/3 倍，即 6/dU 。 ③ 負(fù)載線電壓公式：?????????????????NUNWWUNWNVVWNVNUUVUUUUUUUUU ，幅值為 dU 的矩形波，相位依次相差 o120 。 （ 3）負(fù)載線電壓波形 ① 針對(duì) U 相，當(dāng)橋臂 1 導(dǎo)通時(shí)， 2/dNU Uu ?? ，當(dāng)橋臂 4 導(dǎo)通時(shí)， 2/dNU Uu ??? ，因此 NU?u 是幅值為 2/dU 的矩形波，V、 W 兩相的情 況與 U 相類似。 oo 60~0 oo 120~60 oo 180~120 oo 240~180 oo 300~240 oo 360~300 V1 V1 V1 V4 V4 V4 V6 V6 V3 V3 V3 V6 V5 V2 V2 V2 V5 V5 ② 任一瞬間，將有三個(gè)橋臂同時(shí)導(dǎo)通，可能是上面一個(gè)橋臂下面兩個(gè)橋臂，也可能是上面兩個(gè)橋臂下面一個(gè)橋臂同時(shí)導(dǎo)通。 ④ 負(fù)載側(cè)中點(diǎn)為 N。 ② 直流側(cè)由兩個(gè)電容器組成，電壓中點(diǎn)為 N? 。 ③ 半橋逆變電路常使用在幾千瓦以下的小功率逆變電源中。 （ 5）應(yīng)用說明 ① 上述電路中開關(guān)器件若為晶閘管，則需要使用強(qiáng)迫換流電路。 （ 4）有功功率與無功功率 ① 當(dāng) V1 或 V2 為通態(tài)時(shí)，負(fù)載電流與電壓同方向，直流側(cè)向負(fù)載提 供能量。直到 3t 時(shí)刻 oi 降為零時(shí)， VD2 截止， V2 開始導(dǎo)通，負(fù)載電壓仍為 2/dmo UUu ???? ， oi 反向。 （ 3）電壓與電流波形圖 ① 2~0 t ： V1 柵極高電平， V2 柵極低電平，因此 V1 為通態(tài)， V2 為斷態(tài)，則負(fù)載電壓 2/dmo UUu ?? 。 ③ 42~tt ： V2 柵極高電平， V1 柵極低電平。 （ 2）柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào) ① 開關(guān)器件 V1 和 V2 的柵極信號(hào)在一個(gè)周期內(nèi)半周正偏，半周反偏，且二者互補(bǔ)。 ② 直流輸入側(cè)接有兩個(gè)相互串聯(lián)的足夠大的電容，兩個(gè)電容的連接點(diǎn)為直流電源的中點(diǎn)。 ④ 圖中逆變橋各臂都并聯(lián) 反饋二極管，為了給交流側(cè)向直流側(cè)反饋的無功能量提供通道。而交流側(cè)輸出電流波形和相位因負(fù)載阻抗情況的不同而不同。直流側(cè)電壓基本無脈動(dòng)，直流回路呈低阻抗。 （ 3）電流（源）型逆變電路 CSI：直流側(cè)為電流源。 電壓型逆變電路 （ 1）逆變電路分類：根據(jù)直流側(cè) 電源性質(zhì)可以分為電壓（源）型逆變電路和電流（源）型逆變電路。 （ 2）有源逆變：逆變電路的交流輸出側(cè)接在電網(wǎng)上。 ② 要求晶閘管的控制觸發(fā)角2???，使 dU 為負(fù)值。 ⑤ 全波電路有源逆變工作狀態(tài)下，為什么晶閘管觸發(fā)角處于 ??? ??2，仍能導(dǎo)通運(yùn)行？ 答：主要由于全波電路有外接直流電動(dòng)勢(shì) ME 的存在且 dM UE ? ，這是電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電回饋制動(dòng)狀態(tài)時(shí)得到的，這樣能夠保證系統(tǒng)得到很大的續(xù)流，即使晶閘管的陽極電位大部分處于交流電壓為負(fù)的半周期 ，但是仍能承受正向電壓而導(dǎo)通。 ③ 此時(shí)，必須保證 dM UE ? ，??? R UEI dMd ， 才能把電能從直流側(cè)送到交流側(cè)，實(shí)現(xiàn)逆變。 （ 3）單相全波電路 （有源逆變狀態(tài)） 電動(dòng)機(jī) （發(fā)電回饋 制動(dòng)） 系統(tǒng) ① 電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電回饋制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，由于晶閘管單向?qū)щ娦裕娐穬?nèi) dI 的方向依然不變。 逆變產(chǎn)生的 條件 （ 1）單相全波電路（相當(dāng)發(fā)電機(jī)） 電動(dòng)機(jī)系統(tǒng) （ 2）單相全波電路 （整流狀態(tài)） 電動(dòng)機(jī) （電動(dòng)狀態(tài)） 系統(tǒng) ① 電動(dòng)機(jī)處于電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，全波電路處于整流工作狀態(tài)（20 ????），直流輸出電壓 0d?U ，而且 Md EU ? ，才能輸出電樞電流??? R EUI Mdd 。 14 （ 5）無源逆變電路：將交流側(cè)不與電網(wǎng)連結(jié)，而直接接到負(fù)載的電路，即把直流電逆變?yōu)槟骋活l率或可調(diào)頻率的交流電供給負(fù)載的電路。 （ 3）逆變電路定義：把直流電逆變成交流電的電路。 ???????????????????????)]3c o s (1[)(s i n6311 2 060c o )(s i n63160232doo23232do??????????????????UttdUUUttdUU：： ③ 輸出電流平均值計(jì)算公式：RUI dd?。 三相橋式全控整流電路的定量分析 （ 1）帶電阻負(fù)載時(shí)的平均值 ① 特點(diǎn)： o60?? 時(shí)， 整流輸出電壓連續(xù)； oo 12060 ??? 時(shí)， 整流輸出電壓斷續(xù)。 （ 3）總結(jié) ① 當(dāng) o60?? 時(shí)，負(fù)載電流將出現(xiàn)斷續(xù)狀態(tài)。cbd uu ? ， Rui dd? ， 0aVT1 ??ii 。 ? 后半段內(nèi)， 0d?u ， 0aVTd1 ??? iii。 ⑤ 階段Ⅴ： ? 前半段內(nèi)， VT4 和 VT5 持 續(xù)導(dǎo)通 。 bad uu ? ，Ruii dad ???， 01VT?i。 ? 后半段內(nèi)， 0d?u ， 0aVTd 1 ??? iii 。 ③ 階段Ⅲ： ? 前半段內(nèi)， VT2 和 VT3 持續(xù)導(dǎo)通 。 ? 后半段內(nèi)， acb uuu ?? ，出現(xiàn) a、 c 相交點(diǎn)，則過交點(diǎn)后 VT1 和 VT2 承受反壓關(guān)斷。 ② 階段Ⅱ： ? 前半段內(nèi)， cab uuu ?? ， 此時(shí) 觸發(fā)導(dǎo)通 VT2，同時(shí)采用寬脈沖或雙脈沖方式觸發(fā) VT1 導(dǎo)通。 ? 后半段內(nèi)， cab uuu ?? ，出現(xiàn) a、 b 相交點(diǎn)，則過交點(diǎn)后 VT6 和 VT1 承受反壓關(guān)斷。 （ 2）波形圖分析 ① 階段Ⅰ： ? 前半段內(nèi)， cba uuu ?? ，通過以往經(jīng)驗(yàn)知道 VT6 已經(jīng)導(dǎo)通，此時(shí) 觸發(fā)導(dǎo)通 VT1，不觸發(fā) VT2，則 VT1 和 VT6 導(dǎo)通。 ③ 方法二：采用雙脈沖觸發(fā)，即在觸發(fā)某個(gè)晶閘管的同時(shí)，給序號(hào)緊前的一個(gè)晶閘管補(bǔ)發(fā)脈沖。 帶電阻負(fù)載時(shí)的工作情況（ o90?? ） （ 1） o60?? 時(shí)整流電路觸發(fā)脈沖要求 ① o60?? 時(shí)，負(fù)載電流將出現(xiàn)斷續(xù)狀態(tài)，這樣為確保電路的正常工作，需保證同時(shí)導(dǎo)通的 2 個(gè)晶閘管均有觸發(fā)脈沖。 （ 2）總結(jié) ① 與 o30?? 時(shí)相比，晶閘管起始導(dǎo)通時(shí)刻繼續(xù)向后推遲 o30 ， du 平均值繼續(xù)降低，并出現(xiàn)了為零的點(diǎn)。 ⑥ 階段Ⅵ： ? 分析過程同階段Ⅱ， VT5 和 VT6 持續(xù)導(dǎo)通 。 ⑤ 階段Ⅴ： ? 分析過程同階段Ⅱ， VT4 和 VT5 持續(xù)導(dǎo)通 。 ④ 階段Ⅳ： ? 分析過程同階段Ⅱ， VT3 和 VT4 持續(xù)導(dǎo)通 。 ③ 階段Ⅲ： ? 分析過程同階段Ⅱ， VT2 和 VT3 持續(xù)導(dǎo)通 。 ② 階段Ⅱ： ? b 相電壓最大， c 相電壓最小， 此時(shí) 觸發(fā)導(dǎo)通 VT2，則 VT6 承受電壓 0cb?u 而關(guān)斷，而 a 相電壓仍比 c 相大，因此 VT1和 VT2 持續(xù)導(dǎo)通