實驗六--單相半波可控整流電路實驗(參考版)
2024-08-26 22:00本頁面
【正文】 功率模塊和功率集成電路 是現(xiàn)在電力電子發(fā)展的一個共同趨勢 。 光控晶閘管 ：功率更大場合 ， 8kV / ， 裝置最高達 300MVA， 容量最大 。 仍在不斷發(fā)展 ， 與 IGCT等新器件激烈競爭 ， 試圖在兆瓦以上取代 GTO。 電流驅(qū)動型 ：雙極型器件中除 SITH外 特點 ：具有電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng) ， 因而通態(tài)壓降低 ， 導(dǎo)通損耗小 ，但工作頻率較低 ， 所需驅(qū)動功率大 ,驅(qū)動電路較復(fù)雜 。 集中討論電力電子器件的驅(qū)動 、 保護和串 、 并聯(lián)使用 。 并聯(lián)使用時也具有電流的自動均衡能力 ， 易于并聯(lián) 。 IGBT并聯(lián)運行的特點 在 1/2或 1/3額定電流以下的區(qū)段 ， 通態(tài)壓降具有 負 溫度系數(shù) 。 電路走線和布局應(yīng)盡量對稱 。 目的 ：多個器件并聯(lián)來承擔較大的電流 電力電子技術(shù) 重慶科創(chuàng)職業(yè)學(xué)院電力電子實驗室 單相半波可控整流電路實驗 MOSFET和 IGBT并聯(lián)運行的特點 Ron具有正溫度系數(shù) ， 具有電流自動均衡的能力 ， 容易并聯(lián) 。 用門極強脈沖觸發(fā)也有助于動態(tài)均流 。 均流措施 ： 挑選特性參數(shù)盡量一致的器件 。 采用門極強脈沖觸發(fā)可以顯著減小器件開通時間的差異 。 b) a) R C R C VT 1 VT 2 R P R P I O U U T1 I R U T2 VT 1 VT 2 圖 141 晶閘管的串聯(lián) a) 伏安特性差異 b) 串聯(lián)均壓措施 動態(tài)均壓措施 ： 選擇動態(tài)參數(shù)和特性盡量一致的器件 。 電力電子技術(shù) 重慶科創(chuàng)職業(yè)學(xué)院電力電子實驗室 單相半波可控整流電路實驗 晶閘管的串聯(lián) 靜態(tài)均壓措施 ： 選用參數(shù)和特性盡量一致的器件 。 動態(tài)不均壓 ：由于器件動態(tài)參數(shù)和特性的差異造成的不均壓。 圖 140 另外兩種常用的緩沖電路 a) RC吸收電路 b) 放電阻止型 RCD吸收電路 電力電子技術(shù) 重慶科創(chuàng)職業(yè)學(xué)院電力電子實驗室 單相半波可控整流電路實驗 晶閘管的串聯(lián) 晶閘管的并聯(lián) 電力 MOSFET和 IGBT并聯(lián)運行的特點 電力電子技術(shù) 重慶科創(chuàng)職業(yè)學(xué)院電力電子實驗室 單相半波可控整流電路實驗 晶閘管的串聯(lián) 問題 ：理想串聯(lián)希望器件分壓相等 ， 但因特性差異 ， 使器件電壓分配不均勻 。 電力電子技術(shù) 重慶科創(chuàng)職業(yè)學(xué)院電力電子實驗室 單相半波可控整流電路實驗 b) t u CE i C O d i d t 抑制電路 無 時d i d t 抑制電路 有 時有緩沖電路時 無緩沖電路時 u CE i C 緩沖電路 緩沖電路作用分析 無緩沖電路： 有緩沖電路： 圖 138 di/dt抑制電路和 充放電型 RCD緩沖電路及波形 a) 電路 b) 波形 A D C B 無緩沖電路 有緩沖電路 u CE i C O 圖 139 關(guān)斷時的負載線 電力電子技術(shù) 重慶科創(chuàng)職業(yè)學(xué)院電力電子實驗室 單相半波可控整流電路實驗 緩沖電路 充放電型 RCD緩沖電路 ， 適用于中等容量的場合 。 通常將緩沖電路專指關(guān)斷緩沖電路 ， 將開通緩沖電路叫做di/dt抑制電路 。 復(fù)合緩沖電路 —— 關(guān)斷緩沖電路和開通緩沖電路的結(jié)合 。 快熔對器件的保護方式： 全保護 和 短路保護兩種 電力電子技術(shù) 重慶科創(chuàng)職業(yè)學(xué)院電力電子實驗室 單相半波可控整流電路實驗 緩沖電路 關(guān)斷緩沖電路 （ du/dt抑制電路 ） —— 吸收器件的關(guān)斷過電壓和換相過電壓 ， 抑制 du/dt， 減小關(guān)斷損耗 。 對重要的且易發(fā)生短路的晶閘管設(shè)備 ， 或全控型器件 ， 需采用電子電路進行過電流保護 。 圖 137 過電流保護措施及配置位置 電力電子技術(shù) 重慶科創(chuàng)職業(yè)學(xué)院電力電子實驗室 單相半波可控整流電路實驗 過電流保護 全保護：過載 、 短路均由快熔進行保護 ， 適用于小功率裝置或器件裕度較大的場合 。 電力電子技術(shù) 重慶科創(chuàng)職業(yè)學(xué)院電力電子實驗室 單相半波可控整流電路實驗 過電流保護 過電流 —— 過載 和 短路 兩種情況 保護措施 負載 觸發(fā)電路 開關(guān)電路 過電流 繼電器 交流斷路器 動作電流 整定值 短路器 電流檢測 電子保護電路 快速熔斷器 變流器 直流快速斷路器 電流互感器 變壓器 同時采用幾種過電流保護措施，提高可靠性和合理性。 電力電子裝置可能的過電壓 —— 外因過電壓 和 內(nèi)因過電壓 電力電子技術(shù) 重慶科創(chuàng)職業(yè)學(xué)院電力電子實驗室 單相半波可控整流電路實驗 過電壓的產(chǎn)生及過電壓保護 過電壓保護措施 圖 134 過電壓抑制措施及配置位置 F? 避雷器 D? 變壓器靜電屏蔽層 C? 靜電感應(yīng)過電壓抑制電容 RC1? 閥側(cè)浪涌過電壓抑制用 RC電路 RC2? 閥側(cè)浪涌過電壓抑制用反向阻斷式 RC電路 RV? 壓敏電阻過電壓抑制器 RC3? 閥器件換相過電壓抑制用 RC電路 RC4? 直流側(cè) RC抑制電路 RCD? 閥器件關(guān)斷過電壓抑制用 RCD電路 電力電子裝置可視具體情況只采用其中的幾種。 電力電子技術(shù) 重慶科創(chuàng)職業(yè)學(xué)院電力電子實驗室 單相半波可控整流電路實驗 電力電子器件器件的保護 過電壓的產(chǎn)生及過電壓保護 過電流保護 緩沖電路 電力電子技術(shù) 重慶科創(chuàng)職業(yè)學(xué)院電力電子實驗室
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