DC-AC变换电路ppt课件.ppt

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1、第5章逆变电路第一节有源逆变的基本原理第二节有源逆变应用电路第三节无源逆变电路第四节电压型和电流型逆变器第五节脉宽调制型逆变电路1第一节有源逆变的基本原理一、逆变的概念二、三相桥整流电路的有源逆变工作状态三、逆变失败与最小逆变角的限制2一、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——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

2、网联接，而直接接到负载。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。32)直流发电机—电动机系统电能的流转图5-1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，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。4大小为：5大小为：63.两电源反极性相连时形成短路，应严防发生。结论：1.两电源同级性相连时，电

3、流总是从电动势高的流向电动势低的。电流大小取决于电动势差和回路电阻。2.与电流同方向的电动势输出功率，而与电流反方向的电动势吸收功率。7二、逆变产生的条件单相全波电路代替上述发电机图5-2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)u10udu20u10OOwtwtIdidUdEMid=iVT+iVT12iVT1iVT2iVT18第二节有源逆变应用电路逆变和整流的区别：控制角不同0<

4、路工作在整流状态。p/2<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。9三相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5-3所示。图5-4三相桥式整流电路工作于有源逆变状态时的电压波形uabuacubcubaucaucbuabuacubcubaucaucbuabuacubcubaucaucbuabuacubcuaubucuaub

5、ucuaubucuaubu2udwtOwtOb=p4b=p3b=p6b=p4b=p3b=p6wt1wt3wt2一、逆变时的波形10三相桥整流电路的有源逆变工作状态有源逆变状态时各电量的计算：输出直流电流的平均值亦可用整流的公式，即每个晶闸管导通2p/3，故流过晶闸管的电流有效值为：从交流电源送到直流侧负载的有功功率为：当逆变工作时，由于EM为负值，故Pd一般为负值，表示功率由直流电源输送到交流电源。在三相桥式电路中，变压器二次侧线电流的有效值为：11从上述分析中，可以归纳出产生逆变的条件有二：有直流电动势，其极性和晶闸管导通方

6、向一致，其值大于变流器直流侧平均电压。晶闸管的控制角>/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。12三、逆变失败与最小逆变角的限制逆变失败（逆变颠覆）逆变时，一旦换相失败，外接直流电源就会通过晶闸管电路短路，或使变流器的输出平均电压和直流电动势变成顺向串联，形成很大短路电流。触发电路工作不可靠，不能适时、准确地给各晶闸管分配脉冲，如脉冲丢失、脉冲延时等，致使晶闸管不能正常换相。晶闸管发生故障，该断时不断

7、，或该通时不通。交流电源缺相或突然消失。换相的裕量角不足，引起换相失败。1)逆变失败的原因13换相重叠角的影响：图5-5交流侧电抗对逆变换相过程的影响当b>g时，换相结束时，晶闸管能承受反压而关断。如果bgiVT1iVTiVT3iVTiVT322142)确定最小逆变角bmin的依据逆变时允许采用的最小逆变角b应等于bmin=d+g+q′d——

8、晶闸管的关断时间tq折合的电角度g——换相重叠角q′——安全裕量角tq大的可达200~300ms，折算到电角度约4~5。随直流平均电流和换相电抗的增加而增大。主要针对脉冲不对称程度（一般可达5）。值约取为10。15g——换相重叠角的确定：查阅有关手册举例如下：整流电压