整流与有源逆变(VI)

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1、电力电子技术PowerElectronicTechnology2.4电容滤波的不可控整流电路2.4.1电容滤波的单相不可控整流电路1.工作原理及波形分析2.4.1电容滤波的单相不可控整流电路详细分析将时间坐标原点取在u2正半周内，VD1和VD4导通的起始时刻。设VD1和VD4导通的时刻与u2过零点相距δ角，则:在VD1和VD4导通期间，以下方程成立:2.4.1电容滤波的单相不可控整流电路详细分析时，id=0电容放电时，电容放电期间：2.4.1电容滤波的单相不可控整流电路详细分析电容放电放电期间：放电结束时：放电结束时ud=u22.4.1电容滤波的单相不可控整流电路根据以上

2、两式求得的δ和θ角随ωRC变化的曲线。2.4.1电容滤波的单相不可控整流电路二极管VD1和VD4关断的时刻，即ωt达到θ的时刻，还可用另一种方法确定：VD1和VD4的关断时刻，从物理意义上讲，就是两个电压下降速度相等的时刻。2.4.1电容滤波的单相不可控整流电路2、主要的数量关系1）输出电压平均值一个正弦周期内ud是五个点的连接曲线，并且半个周期对称。分两段：一段电源电压，一段指数衰减电压，则整流输电压平均值为：2.4.1电容滤波的单相不可控整流电路空载重载，R很小实际应用时，输出电压，2.4.1电容滤波的单相不可控整流电路2）电流平均值输出电流平均值IR为：IR=Ud/

3、RId=IR二极管电流iVD平均值为：IVD=Id/2=IR/23）二极管承受的电压:2.4.1电容滤波的单相不可控整流电路感容滤波的二极管整流电路实际应为此情况，但分析复杂ud波形更平直，电流i2的上升段平缓了许多，这对于电路的工作是有利的a）b）更平直更接近正弦波2.4.2电容滤波的三相不可控整流电路1.基本原理2.4.2电容滤波的三相不可控整流电路这两段导通过程间的交替有两种情况：一种是1、2管导通前6、1管已关断，此时充电电流id是断续的。另一种是1管一直导通，交替时由6管换相至2管，此时id连续。临界状态：连续状态：断续状态：2.4.2电容滤波的三相不可控整流电

4、路2.4.2电容滤波的三相不可控整流电路考虑实际电路中存在的交流电源侧电感以及直流侧外串的滤波电感2.4.2电容滤波的三相不可控整流电路2.主要数量关系1）输出电压平均值Ud在（2.34U2-2.45U2）之间变化2）电流平均值输出电流平均值IR为：IR=Ud/R与单相电路情况一样，电容电流iC平均值为零，因此：Id=IR二极管电流平均值为Id的1/3，即：IVD=Id/3=IR/33）二极管承受的电压二极管承受的最大反向电压为线电压的峰值。2.5整流电路谐波和功率因数2.5整流电路谐波和功率因数2.5.1谐波和功率因数分析基础直流分量n=1为基波分量，n>1为谐波成分1

5、、谐波周期为T的非正弦周期信号，只要满足狄里赫利条件（DirichletConditions），便可傅里叶分解或2.5.1谐波和功率因数分析基础n次谐波电流含有率（HRIn）电流谐波畸变率（THD）总谐波电流的有效值1、谐波2.5.1谐波和功率因数分析基础2、功率因数正弦电路时：非正弦电路时（一般认为电压不含谐波）：基波功率因数基波因数2.5.1谐波和功率因数分析基础对非正弦电路，无功功率也可定义为：但此时，谐波电流产生的无功功率此时，总无功功率：上次课内容回顾上次课内容回顾上次课内容回顾n次谐波电流含有率（HRIn）电流谐波畸变率（THD）2.5.2带阻感负载时可控整流

6、电路交流侧谐波和功率因数分析1、单相桥式全控整流电路2.5.2带阻感负载时可控整流电路交流侧谐波和功率因数分析n=1,3,5,…1、单相桥式全控整流电路仅含有奇数次谐波谐波幅值与其次数成反比2.5.2带阻感负载时可控整流电路交流侧谐波和功率因数分析n=1,3,5,…1、单相桥式全控整流电路基波电流：对方波电流均方根计算可得：基波因数：功率因数：基波电流与电压的相位差角就是控制角功率因数：2.三相桥式全控整流电路2.5.2带阻感负载时可控整流电路交流侧谐波和功率因数分析2.5.2带阻感负载时可控整流电路交流侧谐波和功率因数分析2.三相桥式全控整流电路电流有效值：傅里叶分解：

7、基波电流：谐波电流：2.三相桥式全控整流电路2.5.2带阻感负载时可控整流电路交流侧谐波和功率因数分析基波电流：谐波电流：结论：电流中仅含有次谐波，且谐波幅值与其次数成反比，与基波有效值的比值，恰为谐波次数的倒数基波因数：基波电流与电压的相位差同样为α：功率因数：2.5.3电容滤波的不可控整流电路交流侧谐波和功率因数分析书中给出了一些结论2.5.4整流输出电压和电流的谐波分析整流电路的输出电压中主要成分为直流，同时包含各种频率的谐波，这些谐波对于负载的工作是不利按这种坐标取法，在-π/m~π/m，电压可表示为：对此电压进行傅