电力电子技术第十三次

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1、第三章晶闸管有源逆变电路3-2晶闸管直流可逆拖动的工作原理很多生产机械要求电动机能正反向运行即可逆拖动.改变直流电动机转向(T)的两种方法:改变励磁电压极性(IF)改变电枢电压极性(IA)一.由晶闸管桥路供电,用接触器控制直流电动机的正反转用接触器来改变电枢电流的方向,实现电动机的正反转KM1闭合时,KM2断开,正转;KM1断开时,KM2闭合,反转;1)工作原理:2)从正转快速过渡到反转的工作原理:1)KM1闭合,KM2断开,调节α,使α<90º,变流器工作于整流状态,电机正转.2)为了快速制动,在KM1还处于闭合时,调节α,使α>90º

2、,在电抗器中感应电势的作用下,电路处于有源逆变状态,电抗器中的能量逆变为交流能量返送给电网.3)当Id=0时,断开KM1,使KM2闭合,在电动机反电势E的作用下,电路仍然工作于有源逆变状态,电机工作于发电制动的状态.随着n下降,E也降低,为了产生最大的制动转矩,调节逆变角β,使Ud也相应下降,因此,电机转速迅速下降为0.4)调节α,使α<90º,变流器工作于整流状态,电机反转.采用接触器的可逆电路设备简单在动作频繁,电流较大的场合,接触器电弧严重,维修麻烦只适用于对快速性要求不高,容量不大的场合说明:二.采用两组变流桥的可逆电路卷扬机在重

3、物上升时,电机正转,电枢产生拖动转矩;重物下降时,自动产生拖动转矩,使电机反转.（即不需要电流改变方向去产生反转的转矩）直流电机拖动其它形式的负载时,若通过改变电枢中电流的方向来实现电机正反转,由于一组变流桥中只能有一种电流流向,故需要两组变流桥来实现电机正反转.应用举例:两组晶闸管反并联可逆线路三相半波三相桥式当正组变流桥工作时,电机正转;反组变流桥工作时,电机反转.在任何时间,只允许一组变流桥工作,另一桥路封锁,这样才不会产生环流(不流经电动机的两组变流桥之间的电流)逻辑无环流可逆电路的工作原理:反并联可逆系统四象限运行图上页的图绘出

4、了电动机四象限运行时两组变流器（简称正组桥、反组桥）的工作情况第1象限：正转，电动机作电动运行，正组桥工作在整流状态，p

p/2），EM>Udb(下标中有b表示逆变，N表示反组）第3象限，反转，电动机作电动运行，反组桥工作在整流状态，N

p/2），EM>Udb工作过程分析:电动机正转:1)将正组触发脉冲后移,使α

5、>90º,在E作用下正组晶闸管本应关断,但因Id迅速减小,在电抗器中感应电势(下正上负)的作用下,电路进入有源逆变状态,将Ld中能量返送给电网——本桥逆变(第一象限)电动机从正转到反转:正组投入触发脉冲,且α<90º,反组封锁,电机工作于正向电动运行状态.2)当Id=0后,封锁正组,调节反组的α>90º,工作于有源逆变状态,电机发电制动,n下降,E也降低,调节逆变角β,使Ud也相应下降,电机转速迅速下降为0,电机中的能量返送给电网——他桥逆变(第二象限)3)当n=0后,调节反组的α<90º,使反组工作于整流状态,电机反转.(第三象限)介绍

6、:有源逆变的应用高压直流输电有源逆变的应用（续）绕线式异步电动机晶闸管串级调速图5.32交流绕线转子异步电动机调速系统绕线型转子异步电动机：转子绕组的三相交流电经三相不控整流桥输出，其直流电压平均值：令三相全控桥工作在有源逆变状态，则不计换流电压损失：则得电动机运行时的转速：3.4整流电路的谐波和功率因数·随着电力电子技术的发展，其应用日益广泛，由此带来的谐波(harmonics)和无功(reactivepower)问题日益严重，引起了关注。无功的危害：导致设备容量增加。使设备和线路的损耗增加。线路压降增大，冲击性负载使电压剧烈波动。谐波

7、的危害：降低设备的效率。影响用电设备的正常工作。引起电网局部的谐振，使谐波放大，加剧危害。导致继电保护和自动装置的误动作。对通信系统造成干扰。1）谐波对于非正弦波电压，满足狄里赫利条件，可分解为傅里叶级数：n次谐波电流含有率以HRIn（HarmonicRatioforIn）表示正弦波电压可表示为：基波（fundamental）——频率与工频相同的分量谐波——频率为基波频率大于1整数倍的分量谐波次数——谐波频率和基波频率的整数比2）功率因数正弦电路中的情况电路的有功功率就是其平均功率：视在功率为电压、电流有效值的乘积，即S=UI无功功率定义

8、为：Q=UIsinj功率因数l定义为有功功率P和视在功率S的比值：此时无功功率Q与有功功率P、视在功率S之间有如下关系：功率因数是由电压和电流的相位差j决定的：l=cosj非正弦电路中的情况有