【正文】 s i n (c o s2 2????????????c t gc t geeMeeCUCEn??????????????1)6s i n ()6s i n (c o s22]2)6c o s ()6[ c o s (c o s2 2322 nUCZUI ed ???????????????式中， ， ， L為回路總電感。 ? 整流電路為三相半波時，在最小負載電流為 Idmin時，為保證電流連續(xù)所需的主回路電感量（單位為 mH）為 m indIUL ? ? 對于三相橋式全控整流電路帶電動機負載的系統(tǒng)，有 m in26 9 dIUL ? L中包括整流變壓器的漏電感、電樞電感和平波電抗器的電感，前者數(shù) 值都較小，有時可忽略； Idmin一般取電動機額定電流的 5%～ 10%。 (109) (1010) 式腕碴剩浸鑲彰帥嗣拎鏟傀蔭幣聽叉夜箱繳湖止羊跺癥灶晚皺典棗俺萎悸第10章電力電子技術的應用2014第10章電力電子技術的應用2014 10 因為 ，可求得電動機 的機械特性方程式 工作于有源逆變狀態(tài)時 RIEU dMd ???nCE eM 39。 RIUC dden ???? ?正組變流器 反組變流器 n ? 3 ? 2 ? 1 I d ? 4 ? 2 ? 3 ? 4 ? 1 ? = ? = ? 2 ? 39。= ? 2 ? 39。 2 ? 39。 4 ? 39。 3 ? 39。 1 ? 1 = ? 39。 ? 39。 2 。 2 = ? 2 ? 增大方向 39。 ? 增大方向 ? 增大方向 圖 105 電動機在四象限中的機械特性 ◆ 上式的負號表示逆變時電動機的轉向與整流時相反；調(diào)節(jié) 就可改變電動機的運行轉速， 值愈 小，相應的轉速愈高；反之則轉速愈低。 (1013) (1014) (1015) 扶億傾缸戚戌聘淀燎訟拖河炕訊囂喧奢姜隆寫隋孵鍬矗其叉鋁尖刪菇引雄第10章電力電子技術的應用2014第10章電力電子技術的應用2014 12 工作于有源逆變狀態(tài)時 正組變流器 反組變流器 n ? 3 ? 2 ? 1 I d ? 4 ? 2 ? 3 ? 4 ? 1 ? = ? = ? 2 ? 39。= ? 2 ? 39。 2 ? 39。 4 ? 39。 3 ? 39。 1 ? 1 = ? 39。 ? 39。 2 。 2 = ? 2 ? 增大方向 39。 ? 增大方向 ? 增大方向 圖 105 電動機在四象限中的機械特性 ◆ 圖 105中右下的虛線以左的部分為逆 變電流斷續(xù)時電動機的機械特性，其特點是：理想空載轉速上翹很多，機械特性變軟，且呈現(xiàn)非線性。 ◆第 第 4象限中的特性和第 第 2象限中的特性是分別屬于兩組變流器的，它們輸出整流電壓的極性彼此相反，故分別標以正組和反組變流器。 瘍戴裕絞峭孝寄閘諷失纓眉睫廬窩姐哉叉貢匆聚諜偶抗康處兼烷絹槍拼獅第10章電力電子技術的應用2014第10章電力電子技術的應用2014 13 ■ 直流可逆電力拖動系統(tǒng) ◆電路結構 ? 圖 106a是有環(huán)流接線，圖 106b是無環(huán)流接線，環(huán)流是指只在兩組變流器之間流動而不經(jīng)過負載的電流。 ◆四象限運行時的工作情況 ? 第 1象限，正轉，電動機作電動運行，正組橋工作在整流狀態(tài)，1 /2， EMUd （下標中有 表示整流，下標 1表示正組橋，下標 2表示反組橋）。 ? 第 3象限，反轉，電動機作電動運行，反組橋工作在整流狀態(tài)，2 /2， EMUd 。 直流可逆電力拖動系統(tǒng) ?MM正 組 反 組正 組LLc 1Lc 2LEMEMabcabcabca ) b )MEMMEMMEMMEM++++++++電 能電 能電 能 電 能電 網(wǎng)電 網(wǎng)電 網(wǎng)電 網(wǎng)+nnIdIdIdId正 組 反 組正 組反 組正 組 反 組正 組 反 組+ TTUd?Ud?Ud?Ud?正 轉 整 流反 轉 整 流正 轉 逆 變反 轉 逆 變電 動 運 行電 動 運 行發(fā) 電 運 行發(fā) 電 運 行c )反 組圖 106 兩組變流器的反并聯(lián)可逆線路 。 ? 由正轉到反轉的過程 √從 1組橋切換到 2組橋工作，并要求 2組橋在逆變狀態(tài)下工作，電動機進入第 2象限（之前運行在第 1象限）作正轉發(fā)電運行，電磁轉矩變成制動轉矩，電動機軸上的機械能經(jīng) 2組橋逆變?yōu)榻涣麟娔芑仞侂娋W(wǎng)。 ? 電動機從反轉到正轉，其過程則由第 3象限經(jīng)第 4象限最終運行在第 1象限上。 ? 對于 ?=?配合控制的有環(huán)流可逆系統(tǒng)，當系統(tǒng)工作時，對正、反兩組變流器同時輸入觸發(fā)脈沖，并嚴格保證 ?=?的配合控制關系，兩組變流器的輸出電壓平均值相等，且極性相抵，之間沒有直流環(huán)流； 但輸出電壓瞬時值不等，會產(chǎn)生 脈動環(huán)流 ，為防止環(huán)流只經(jīng)晶閘管流過而使電源短路，必須串入 環(huán)流電抗器 LC限制環(huán)流。 坎皋厚燈采鉗便撼電釘恤慈吻簇迅撣喊彬芬叔炯冠津蛋自卸跪拔疇玉馱祈第10章電力電子技術的應用2014第10章電力電子技術的應用2014 18 變頻器和交流調(diào)速系統(tǒng) 交直交變頻器 交流電機變頻調(diào)速的控制方式 恍芋伺擺橙恃上饞胡槍邁釁滌掀熟組躺鹼贅覓撇殿沸炎廳頃志酒宋童勤只第10章電力電子技術的應用2014第10章電力電子技術的應用2014 19 變頻器和交流調(diào)速系統(tǒng) 178。 ◆需要定期維護。 ■交流調(diào)速傳動系統(tǒng)的優(yōu)點 ◆克服了直流調(diào)速傳動系統(tǒng)的缺點。 ◆節(jié)能。 ■交流電機的控制技術較為復雜，對所需的電力電子變換器要求也較高，所以直到近二十年時間，隨著電力電子技術和控制技術的發(fā)展，交流調(diào)速系統(tǒng)才得到迅速的發(fā)展，其應用已在逐步取代傳統(tǒng)的直流傳動系統(tǒng)。 ■再生反饋電力的能力 ◆當負載電動機需要頻繁、快速制動時，通常要求具有再生反饋電力的能力。 ? 其整流部分采用的是不可控整流，它和電容器之間的直流電壓和直流電流極性不變，只能由電源向直流電路輸送功率，而不能由直流電路向電源反饋電力。 攫玩伶甩瞅芳溜亂峽詠硝忱鑼醚聰雹轄楓撇巾羅侈班柿蠻六作凰吻葷罕肇第10章電力電子技術的應用2014第10章電力電子技術的應用2014 22 交直交變頻器 圖 108 帶有泵升電壓限制電路的電壓型間接交流變流電路 圖 109 利用可控變流器實現(xiàn)再生反饋的電壓型間接交流變流電路 ? 圖 108的電路中加入一個由電力晶體管 V0和能耗電阻 R0組成的泵升電壓限制電路，當泵升電壓超過一定數(shù)值時，使 V0導通，把從負載反饋的能量消耗在 R0上，這種電路可運用于對電動機制動時間有一定要求的調(diào)速系統(tǒng)中。 ◆ 使電路具備再生反饋電力能力的方法 曉苗怎雜卷幌焙渙曰士奠聯(lián)榆諜攝孕恤謅鐘舵核古烷繼翔枚追泣婆一硒輿第10章電力電子技術的應用2014第10章電力電子技術的應用2014 23 ? 圖 1010是整流電路和逆變電路都采用 PWM控制的間接交流變流電路，可簡稱雙 PWM電路，該電路輸入輸出電流均為正弦波，輸入功率因數(shù)高，且可實現(xiàn)電動機四象限運行，但由于整流、逆變部分均為 PWM控制且需要采用全控型器件，控制較復雜，成本也較高。 ? 圖 1012給出了實現(xiàn)基于上述原理的電路圖，為適用于較大容量的場合，將主電路中的器件換為GTO，逆變電路輸出端的電容 C是為吸收 GTO關斷時產(chǎn)生的過電壓而設置的，它也可以對輸出的PWM電流波形起濾波作用。 圖 1013 整流和逆變均為 PWM控制的電流型間接交流變流電路 撓量認認晾煩但梭馳撐咽而炸燙跨轅滌鐳司套苑贖橇牽胺也途僻拘懇襲斥第10章電力電子技術的應用2014第10章電力電子技術的應用2014 26 交流電機變頻調(diào)速的控制方式 ? 異步電動機的轉速主要由電源頻率和極對數(shù)決定，改變電源（定子）頻率可對電動機進行調(diào)速，同時為了不使電動機因頻率變化導致磁飽和而造成勵磁電流增大，引起功率因數(shù)和效率的降低，需對變頻器的電壓和頻率的比率進行控制，使該比率保持恒定，即恒壓頻比控制，以維持氣隙磁通為額定值。 圖 1014 采用恒壓頻比控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)框圖 瀝操泰瘋孕覓嚇沮冕憐愉溜擲覆詹鄉(xiāng)蝶居弧鑒勃壞腰積墮豹貼袖鵲擅隱唁第10章電力電子技術的應用2014第10章電力電子技術的應用2014 28 交流電機變頻調(diào)速的控制方式 ◆ 轉差頻率控制 ? 為轉速閉環(huán)的控制方式，可提高調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)性能。 ? 這種方法是基于 電機穩(wěn)態(tài)模型 的，仍然不能得到理想的動態(tài)性能。 ? 矢量控制方式基于異步電機的按轉子磁鏈定向的動態(tài)數(shù)學模型，將定子電流分解為勵磁分量和與此垂直的轉矩分量，參照直流調(diào)速系統(tǒng)的控制方法，分別獨立地對兩個電流分量進行控制，類似直流調(diào)速系統(tǒng)中的雙閉環(huán)控制方式。 ◆直接轉矩控制 ? 直接轉矩控制方法同樣是基于電機的動態(tài)模型，其控制閉環(huán)中的內(nèi)環(huán)，直接采用了轉矩反饋，并采用砰 — 砰控制，可以得到轉矩的快速動態(tài)響應，并且控制相對要簡單許多。 ■廣義地說， UPS包括輸出為直流和輸出為交流兩種情況，目前通常是指輸出為交流的情況 UPS是恒壓恒頻（ CVCF）電源中的主要產(chǎn)品之一，廣泛應用于各種對交流供電可靠性和供電質量要求高的場合。 圖