电力电子技术-第2章变流器运行ppt课件.ppt

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1、第2章变流器运行2.1换相重叠角2.2整流电路的有源逆变工作状态2.4整流电路的谐波和功率因数2.5变流装置的功率因素1ik=ib是逐渐增大的，而ia=Id-ik是逐渐减小的。当ik增大到等于Id时，ia=0，VT1关断,换流过程结束。2.1换流重叠角考虑包括变压器漏感在内的交流侧电感的影响，该漏感可用一个集中的电感LB表示。现以三相半波为例，然后将其结论推广。VT1换相至VT2的过程：因a、b两相均有漏感，故ia、ib均不能突变。于是VT1和VT2同时导通，相当于将a、b两相短路，在两相组成的回路中

2、产生环流ik。图2-1考虑变压器漏感时的三相半波可控整流电路及波形udidwtOwtOgiciaibiciaIduaubuca22.1.1换流重叠角换相重叠角——换相过程持续的时间，用电角度g表示。换相过程中，整流电压ud为同时导通的两个晶闸管所对应的两个相电压的平均值。换相压降——与不考虑变压器漏感时相比，ud平均值降低的多少。（2-1）（2-2）3换相重叠角g的计算由上式得：进而得出：（2-3）（2-4）（2-5）4由上述推导过程，已经求得：当时，，于是g随其它参数变化的规律：（1）Id越大则g越

3、大；（2）XB越大g越大；（3）当a≤90时，越小g越大。（2-6）（2-7）5②电路形式单相全波单相全控桥三相半波三相全控桥m脉波整流电路①变压器漏抗对各种整流电路的影响表2-1各种整流电路换相压降和换相重叠角的计算注：①单相全控桥电路中，环流ik是从-Id变为Id。本表所列通用公式不适用；②三相桥等效为相电压等于的6脉波整流电路，故其m=6，相电压按代入。2.1.2其他整流电路的换流重叠角6变压器漏感对整流电路影响的一些结论:出现换相重叠角g，整流输出电压平均值Ud降低。整流电路的工作状态增多

4、。晶闸管的di/dt减小，有利于晶闸管的安全开通。有时人为串入进线电抗器以抑制晶闸管的di/dt。换相时晶闸管电压出现缺口，产生正的du/dt，可能使晶闸管误导通，为此必须加吸收电路。换相使电网电压出现缺口，成为干扰源。72.2有源逆变2.2.1逆变的概念2.2.2三相桥整流电路的有源逆变工作状态2.2.3逆变失败与最小逆变角的限制82.2.1逆变的概念1)什么是逆变？为什么要逆变？逆变（Invertion）——把直流电转变成交流电，整流的逆过程。逆变电路——把直流电逆变成交流电的电路。有源逆变电路—

5、—交流侧和电网连结。应用：直流可逆调速系统、交流绕线转子异步电动机串级调速以及高压直流输电等。无源逆变电路——变流电路的交流侧不与电网联接，而直接接到负载，将在第4章介绍。对于可控整流电路，满足一定条件就可工作于有源逆变，其电路形式未变，只是电路工作条件转变。既工作在整流状态又工作在逆变状态，称为变流电路。92)直流发电机—电动机系统电能的流转图2-2直流发电机—电动机之间电能的流转a）两电动势同极性EG>EMb）两电动势同极性EM>EGc）两电动势反极性，形成短路电路过程分析。两个电动势同极性相接时

6、，电流总是从电动势高的流向低的，回路电阻小，可在两个电动势间交换很大的功率。103)逆变产生的条件单相全波电路代替上述发电机图2-3单相全波电路的整流和逆变交流电网输出电功率电动机输出电功率a)b)u10udu20u10aOOwtwtIdidUd>EMu10udu20u10OOwtwtIdidUd

7、直流侧平均电压。晶闸管的控制角π>>/2，使Ud为负值。半控桥或有续流二极管的电路，因其整流电压ud不能出现负值，也不允许直流侧出现负极性的电动势，故不能实现有源逆变。欲实现有源逆变，只能采用全控电路。12逆变和整流的区别：控制角不同0<

p/2时的控制角用p-=b表示，b称为逆变角。逆变角b和控制角a的计量方向相反，其大小自b=0的起始点向左方计量。1314三相

8、桥式电路工作于有源逆变状态，不同逆变角时的输出电压波形及晶闸管两端电压波形如图2-4所示。图2-4三相桥式整流电路工作于有源逆变状态时的电压波形uabuacubcubaucaucbuabuacubcubaucaucbuabuacubcubaucaucbuabuacubcuaubucuaubucuaubucuaubu2udwtOwtOb=p4b=p3b=p6b=p4b=p3b=p6wt1wt3wt22.2.2三相桥整流电路的有源逆变工作状态15有源逆变状态