电力电子技术重点王兆安第五版

1、创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日第1章绪论之欧侯瑞魂创作创作时间：二零二一年六月三十日电力电子技术界说：是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术,是应用于电力领域的电子技术,主要用于电力变换.电力变换的种类交流变直流AC-DC：整流直流变交流DC-AC：逆变直流变直流DC-DC：一般通过直流斩波电路实现交流变交流AC-AC：一般称作交流电力控制电力电子技术分类：分为电力电子器件制造技术和变流技术.第2章电力电子器件电力电子器件与主电路的关系主电

2、路：指能够直接承当电能变换或控制任务的电路.电力电子器件：指应用于主电路中,能够实现电能变换或控制的电子器件.电力电子器件一般都工作于开关状态,以减小自己损耗.电力电子系统基本组成与工作原理(1)一般由主电路、控制电路、检测电路、驱动电路、呵护电路等组成.检测主电路中的信号并送入控制电路,根据这些信号并依照系统工作要求形成电力电子器件的工作信号.控制信号通过驱动电路去控制主电路中电力电子器件的导通或关断.同时,在主电路和控制电路中附加一些呵护电路,以保证系统正常可靠运行.电力电子器件的分类根据控制信号所控制的水平分类（1）半控型器件：通过控制信号可以控制其导通而不能控制其关断的电力电子器件.如

3、SCR晶闸管.（2）全控型器件：通过控制信号既可以控制其导通,又可以控制其关断的电力电子器件.如GTO、GTR、MOSFET和IGBT.（3）不成控器件：不能用控制信号来控制其通断的电力电子器件.如电力二极管.根据驱动信号的性质分类（1）电流型器件：通过从控制端注入或抽出电流的方式来实现导通或关断的电力电子器件.如SCR、GTO、GTR.（2）电压型器件：通过在控制端和公共端之间施加一定电压信号的方式来实现导通或关断的电力电子器件.如MOSFET、IGBT.根据器件内部载流子介入导电的情况分类（1）单极型器件：内部由一种载流子介入导电的器件.如MOSFET.（2）双极型器件：由电子和空穴两种载

4、流子参数导电的器件.如SCR、GTO、GTR.（3）复合型器件：有单极型器件和双极型器件集成混合而成的器件.如IGBT.半控型器件晶闸管SCR将器件N1、P2半导体取倾斜截面,则晶闸管酿成V1-PNP和V2-NPN两个晶体管.晶闸管的导通工作原理（1）当AK间加正向电压E,EA晶闸管不能导通,主要是中间存在反向PN结.（2）当GK间加正向电压E,NPN晶体管基极存在驱动电流IGNPN晶体管导通,发生集电极电流IGNPN晶体管导通,发生集Ic23)集电极电流I构成PNPIc2的基极驱动电流,PNP导通进一步放年夜发生PNP集电极电流I.Ic1I与/构成NPN的驱动电Ic1IG流,继续上述过程,形

5、成强烈的负反馈，这样NPN和PNP两个晶体管完全饱和,晶闸管导通.4.3晶闸管是半控型器件的原因晶闸管导通后撤失落外部份极电流/,可是NPN基极仍IG然存在电流,由PNP集电极电流I供给,电流已经形成强烈Ic1正反馈,因此晶闸管继续维持导通.因此,晶闸管的门极电流只能触发控制其导通而不能控制其关断.4.4晶闸管的关断工作原理满足下面条件,晶闸管才华关断：去失落AK间正向电压；AK间加反向电压；设法使流过晶闸管的电流降低到接近于零的某一数值以下.1.1晶闸管正常工作时的静态特性(1)当晶闸管接受反向电压时,不论门极是否有触发电流,晶闸管都不会导通.(2)当晶闸管接受正向电压时,仅在门极有触发电流

6、的情况下晶闸管才华导通.晶闸管一旦导通,门极就失去控制作用,不论门极触发电流是否还存在,晶闸管都坚持导通.若要使已导通的晶闸管关断,只能利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下.1GTO的结构GTO与普通晶闸管的相同点：是PNPN四层半导体结构,外部引出阳极、阴极和门极.GTO与普通晶闸管的分歧点：GTO是一种多元的功率集成器件,其内部包括数十个甚至数百个供阳极的小GTO元,这些GTO元的阴极和门极在器件内部并联在一起,正是这种特殊结构才华实现门极关断作用.2GTO的静态特性当GTO接受反向电压时,不论门极是否有触发电流,晶闸管都不会导通.当GTO接受正向电压时,

7、仅在门极有触发电流的情况下晶闸管才华导通.GTO导通后，若门极施加反向驱动电流,则GTO关断,也即可以通过门极电流控制GTO导通和关断.通过AK间施加反向电压同样可以保证GTO关断.电力场效应晶体管MOSFET(1)电力MOSFET是用栅极电压来控制漏极电流的,因此它是电压型器件.当U年夜于某一电压值UGSUt时，栅极下P区概况的电子浓度将超越空穴浓度,从而使P型半导体反型成N型半导体,形成反型层.绝缘栅双极晶体管IGBTGTR和GTO是双极型电流驱动器件,其优点是通流能力强,耐压及耐电流品级高,但缺乏是开关速度低,所需驱动功率年夜,驱动电路复杂.电力MOSFET是单极型电压驱动器件,其优点是

8、开关速度快、所需驱动功率小,驱动电路简单.（3）复合型器件：将上述两者器件相互取长补短结合而成,综合两者优点.（4）绝缘栅双极晶体管IGBT是一种复合型器件,由GTR和MOSFET两个器件复合而成,具有GTR和MOSFET两者的优点,具有良好的特性.（1）IGBT是三端器件,具有栅极G、集电极C和发射极E.（2）IGBT由MOSFET和GTR组合而成.第3章整流电路（1）整流电路界说：将交流电能酿成直流电能供给直流用电设备的变流装置.单相半波可控整流电路（4）触发角：从晶闸管开始接受正向阳极电压起,到施加触发脉冲为止的电角度,称为触发角或控制角.（7）几个界说“半波”整流：改变触发时刻,u和i

9、波形随之改变,直dd流输出电压u为极性不变但瞬d时值变动的脉动直流,其波形只在u2正半周内呈现，因此称“半波”整流.单相半波可控整流电路：如上半波整流，同时电路中采纳了可控器件晶闸管，且交流输入为单相，因此为单相半波可控整流电路.电力电子电路的基本特点及分析方法（1）电力电子器件为非线性特性，因此电力电子电路是非线性电路.（2）电力电子器件通常工作于通态或断态状态，当忽略器件的开通过程和关断过程时，可以将器件理想化，看作理想开关，即通态时认为开关闭合，其阻抗为零；断态时认为开关断开，其阻抗为无穷年夜.3.1.2单相桥式全控整流电路3.1.2.1带电阻负载的工作情况（1）单相桥式全控整流电路带电

10、阻负载时的原理图由4个晶闸管（VTVT）TOC o 1-5 h z14组成单相桥式全控整流电路.VT和VT组成一对桥臂，14VT和VT组成一对桥臂.23（2）单相桥式全控整流电路带电阻负载时的波形图0a:VT1VT4未触发导通，呈现断态，则u=o、在a角度时，给V和VT加触发脉冲，此时a4点电压高于b点，V,和VT接受正向电压，4因此可靠导通，iuiu0VT1vt4电流从a点经VT、1R、VT流回4b点.LUd=U2，i2=id，形状与电压相同.L兀（k+a）电源u过零点，VT和U21VT接受反向电压而关断,41（负半=U=VT1VT422周）.同时，VT和VT未触发23导通，因此=0、IiU

11、、rrTvt41=UIiU、rrTvt41=UVT4=2U2a兀:（兀+a）2兀在（K+a）角度时，给VT2和VT3加触发脉冲，此时b点电压高于a和VT3加触发脉冲，此时b点电压高于a点,触发角的移相范围：a=0时,Ud=0.9U2；a=180。触发角的移相范围：a=0时,晶闸管电流平均uVT?=UVT3=0VT阳极为a1为b点；VT4点，阴极为b阴极阳极为a点；因此值：VT、VT与14VT、VT轮流导电,23因此晶闸管电流平叫均值只有输出直流电流平均值iuiuiuVT1V丄42电流从b点经VT、R、3卩流回b点.1tcU21+cosa1dVT=21d=0.452.2带阻感负载的工作情况(3)

12、(3)ud=u2i2=ld全波整流单相桥式全控整流电路带阻感负载时的原理图在交流电源的正负半周都有整单相桥式全控整流电路带阻感负载时的波形图电路为全波整流.分析时，(4)直流输出电压平均值假设电(5)负载直流电流平均值路已经(6)晶闸管参数计算工作于接受最年夜正向电压：稳态下.12(2u2)假设负接受最年夜反向电压灿2载电感流输出电流流过负载，因此该d创作时间：二零二一年六月三十日2创作时间：二零二一年六月三十日2创作时间：二零二一年六月三十日2创作时间：二零二一年六月三十日2创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十

13、日很年夜,负载电流不能突变,使负载电流l连续且波形近ld似为一水平线.i、riAirir0*VT1,4d2VT2,3（兀+a）2兀在（K+a）角度时，给和VT3加触发脉冲,VT此在a角度时，给V和VT加触发脉冲,此时a4点电压高于b点,VT1和VT接受正向电压4因此可靠导U、U、0VT1VT4电流从a点经VT1R、VT流回b点,4i为一水平idiVT14=id=i2时b点电压高于aVT2因uVT2点,和VT3接受正向电压,此可靠导通,uvt3=0通,、L、VT和VT为断态,23i=05,30兀（兀+a）虽然二次电压U2已经过零点变负,但因年夜电感的存在使VT和VT14继续导通.UvtUvt0V

14、T1VT4由于VT和VT的导通,23使VT1和VT4接受反向电压而关断lvTi,4=0阳极为a点,阴极为b点；VT4阳极为a点阴极为b点；U、7puVT1,42电流从b点经VT3因此、L、R、VT2流回b点,ud=U2id为idlllVT2,3ld2兀（2兀+a）=l2水平线,虽然二次电压u已经过创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日零点变正，但因年夜电感的存在使VT和VT2继续导通.负载侧只有

15、u2瞬时值的绝对值年夜于反电动势，即叽卜E时,才有晶闸管接受正电压，有导UUVT=Uvt=0，vt2vt3通的可能.=i=ibdb2(2)单相桥式全控整流电路带(3)(4)i=0JO直流输出电压平均值触发角的移相范围a=0时，Ud=0.9U2；a=90。时,反电动势负载时的波形图a(a+0)在a角(1)单相桥式全控整流电路带反电动势负载时的原理图ud(1)单相桥式全控整流电路带反电动势负载时的原理图ud=u2，U=0.因此移相范围为90o.d晶闸管接受电压：正向:2U2；反向：-2U2.3带反电动势负载时的工作情当负载为蓄电池、直流电念头的电枢(忽略其中的电感)等时，负载可看成一个直流电压源，

16、即反电动势负载.正常情况下，负载电压u最低为电动d势E-给VT1和VT加触发脉冲，此4时u2卜E，说明VT1和VT接受正向电压，因此4可靠导通，u2E，说明V,和VT4已经开始接受反向电压关断.同时，由于VT和VT23创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日VT导3VT导3(1)三相半波可控整流电路带还未触发导通，因此（兀+a）（兀+a+0）:此过程为VT和2通阶段，由于是桥式全控整流，因此负载电压与电流同前一阶段,uEdR3.2三相可控整流电路三相半波可控整流电路3.2.1.1电阻负载电阻负载时的原理图变压器一次

17、侧接成三角形，将上面原理图中的三个晶闸管换成不成控二极管，分别采纳VD、VD和VD暗示.123工作过程分析基础：三个二极管对应的相电压中哪一个的值最年夜，则该相所对应的二极管导通，并使另两相的二极管接受反压关断，输出整流电压即为该相的相电压.12:a相电压最高，则VD】导通，VD和VD反压23防止3次谐波流入电网.关断,变压器二次侧接成星形，以获得零线.23:b相电压最高，则VD导通，VD和VD反压关断,231三个晶闸管分别接入a、b、c三相电源，其所有阴极连=ub34:b相电压最高，则接在一起，为共阴极接法.接在一起，为共阴极接法.VD导通，VD和VD反压关断,231创作时间：二零二一年六月

18、三十日创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日时刻（即开始接受正向电压），该时刻为各晶闸管触发角a的起点，即=时刻（即开始接受正向电压），该时刻为各晶闸管触发角a的起点，即=。-u=0?V丄1压关断.VT接受a1即VT1Uab反压关断.VT接受a1即=u.VTac依照上述过程如此循环导通,每个二极管导通120。.自然换向点：在相电压的交点叫、叫、3处，呈现二极管换相，即电流由一个二极管向另一个二极管转移，这些交点为自然换向点.

19、（3）三相半波可控整流电路带电阻负载时的波形图（-。）自然换向点：对三相半波可控整流电路而言，自然换向点是各相晶闸管能触发导通的最早t1t2a相电压最高，VT开始接1受正压，在叫时刻触发导通，=0,而VT2和VT反udUd=Ua，ZVT1=Zdb相电压最高，VT2开始接受正压，在2时刻触发导通，uVT=0，而V-和VT1反压关断.Ud=Ub，iVT1=0，点-b点间电压,c相电压最高，VT3开始接Ud=UciVT1=0点-C点间电压,（4）三相半波可控整流电路带电阻负载时的波形图（-30）电压界说：叫时刻为自然换向点后2和3时刻依次间距120.最高,30，VT2已经Q_h_iu1_I_l_I_

20、IQJf/ta相电压最高，VT已经接1接受受正压，但在叫时刻（即正压，a=30）时开始触发导通,血2时刻u寸0，而VT2和VT3反压关（即断.a=30)udud=ua，ZVT1=Zd=#uVT=0vt2O叫(的+90)”1i时开始触发导通VT,2这样VT开始接受1（的+90）12虽然已到a相和b相的自然反压而关断.换向点，b相电压高于a相电压，VT已经开始接受正2压，可是VT没有门极触发2因此VT坚持关断.2原来已经导通的VT1接受正向电压脉冲,这样,uVT=0?VT1）而继续导通,udUd=Ua，ZVT1=Zd=ud=ub，iVT1=0，点-b点间电压,t3t4c相电压最高,受正压，VT接受

21、a1即VT1一uabVT已经接3时刻（即330）时开始触发导通VT,3u-0，这样VT开始接受uVT3_02反压而关断.ud=u,iVT=0,VT1接受adcVT1点-c点间电压，即uuVT1=Uac（5）三相半波可控整流电路带电阻负载时的波形图（-60）电阻负载分歧触发角工作时的情况总结界说：叫时刻为自然换向点后血2和3时刻依次间距120-那时0,使VT继续导通,u,1uVT1_0而VT和VT反压关断.23连续状态，各相导电120-那时a=30，负载电1N3P1kN孑aiK1udUd=Ua，iVT1=id二肯（的+90）12a相电压过零变负（u30，负载电流处于断续状态，直到八150时，整流

22、输出电压为零.结合上述分析，三相半波可控整流电路带电阻负载时a角的移相范围为150,其中经历了负载电流连续和断续的工作过程.（7）数值计算让30。时，整流电压平均值（负载电流连续）：那时=0。，U最年夜，dUd=L17U2-“30。时，整流电压平均值（负载电流断续）：那时=150。,Ud最小，Ud=0-负载电流平均值：/=Ud.dR晶闸管接受的最年夜反向电压：为变压器二次侧线电压的峰值，URM=J2XJ3U2=6U2=2.45U2晶闸管接受的最年夜正向电压：如a相，二次侧a相电压与晶闸管正向电压之和为负载整流输出电压U,由于U最小dd为0,因此晶闸管最年夜正向电压UFM出U2-.2阻感负载（1

23、）三相半波可控整流电路带阻感负载时的原理图当阻感负载中的电感值很年夜时，整流获得的电流i波形1d基本是平直的，即流过晶闸管的电流接近矩形波.那时让30。，整流电压波形与电阻负载时相同，因为两种负载情况下，负载电流均连续.（2）三相半波可控整流电路带阻感负载时的波形图（-60。）VT接受正压并触发导通过自然换向点后a相电压仍年夜于0,电感的存在，使负载电流始终VT仍继续导通.1处于连续状态，各相导电1200.a相过零点后，由于电感的那时“30o,负载电压u波d存在,阻止电流下降,因而形将呈现负的部份，并随着触VT仍继续导通.1发角的增年夜，使负的部份增Ud=Ua，ia=id=1d，ib=ic=0

24、，多.u0VT1那时90o,负载电压u波d：t2t3形中正负面积相等，u平均值d那时2刻，b相电压最高，为0.同时触发导通，则VT导通，2结合上述分析，三相半波可这样VT1接受反压关断，由控整流电路带阻感负载时a角VT向负载供电.2的移相范围为90。.udub，ibidId，iaic0，（4）数值计算uVT1uab整流电压平均值（负载电流：t3t4始终连续）：ud1.17U2cosa-工作过程与上述相同.晶闸管接受的最年夜正反向uduc，icidId，iaib0，电压：uuVT1ac为变压器二次侧线电压的峰（3）三相半波可控整流电路带值，阻感负载分歧触发角工作时的UFMURM*2X：3U2、6

25、U2-2.45U2情况总结三相桥式全控整流电路阻感负载状态下，由于年夜三相桥式全控整流电路原理创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一创作时间：二零二一月三十日a相电压最年夜,c相电压接受反压（“）而关断,Ucb0ua相电压最年夜,c相电压接受反压（“）而关断,Ucb0u0VT1b相电压最年夜,c相电压接受反压（“）而关断,Uab0uVT1uabb相电压最年夜,a相电压图：（1）由6只晶闸管组成,形成三个桥臂,其中每个桥臂连接一相电源.（

26、2）阴极连接在一起的3只晶闸管（VT、VT、VT）称为共135阴极组,处于桥臂上端.（3）阳极连接在一起的3只晶闸管（VT、VT、VT）称为共462阳极组,处于桥臂下端.（4）晶闸管的导通顺序：VT、VT、VT、VT、VT、VT.123456.1带电阻负载时的工作情况（a=0。）（1）基本说明自然换向点仍为a、b、c相的交点.将叫时刻（自然换向点）后的一个电源周期分成6段,每段电角度为60。,分别为I、II、III、W、V、切.（2）波形图分析阶段I：a相电压最年夜,b相电压最小，触发导通V（事实上，VT已经导通）6u0VT1阶段II：最小，触发导通VT2,则卩VT继续导通.1,u,Ud=Ua

27、c，iVTi=，阶段III：最小，触发导通VT3,则戸VT继续导通.2,ubc,Ud=Ubc，iVTir，阶段W：最小，触发导通VT,则VT42接受反压（M0）而关断,acVT继续导通.3UbUd=UbaiVT1=rUVT1=Uab组的，1个是共阳极组的，且阶段V：不能为同1相的晶闸管.c相电压最年夜，a相电压对触发脉冲的要求：6个晶最小，触发导通VT5,则口彳闸管的脉冲按VTiVT2VT3接受反压（“）而关断,Ube0VT4VT5VT6的顺序，相位依VT继续导通.4uUd=Uca，iVT1=RUVT1=Uae共阴极组卩、卩、VT5的脉冲依次差120o,共阳极组c相电压最年夜,b相电压VT2、

28、VT4、VT6的脉冲依次差120.最小，触发导通VT6,贝M同一相的上下两个桥臂，即接受反压（接受反压（“）而关断,Uba0VT与VT,VT与VT,VT与14365VT继续导通.5VT2，脉冲相差180.UbUd=Ucb，iVT1=rUVT1=Uac整流输出电压u一周期脉动d（3）总结对共阴极组的3个晶闸管来说，阳极所接交流电压值最高的一个导通；对共阳极组的3个晶闸管来说，阴极所接交流电压值最低的一个导通.每个时刻均需2个晶闸管同时导通，形成向负载供电的回对共阴极组的3个晶闸管来说，阳极所接交流电压值最高的一个导通；对共阳极组的3个晶闸管来说，阴极所接交流电压值最低的一个导通.每个时刻均需2个

29、晶闸管同时导通，形成向负载供电的回路，其中1个晶闸管是共阴极TT.I慕次,每次脉动的波形都一样,导通故该电路为6脉冲整流电路.带电阻负载时的工作情况（“30o）（1）基本说明自然换向点仍为a、b、c相的交点.叫时刻为a相30。触发角位置,将该时刻后的一个电源周期360。分成6段,每段电角度为60。，分别为I、11、111、W、V、切.（2）波形图分析阶段I：a相电压最年夜，b相电压最小，触发导通V（事实上,VT已经导通）6当过b、c相交点后，虽然b电压高于c相电压，可是由于未触发导通VT，且a2相电压仍高于b相，因此整个阶段I中，VT和VT继续16Ud=UabUVT=0Uia=id七-阶段II

30、：分析过程同阶段I，VT和1VT继续导通.2Ud=UacUVT=0ia=id-Uac.R阶段III：分析过程同阶段I，VT和2VT继续导通.3Ud=UbeUVT=Uabia=0.创作时间：二创作时间：二创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日阶段W：分析过程同阶段I,vt3和VT继续导通.4Ud=Uba=Uabia阶段阶段W：分析过程同阶段I,vt3和VT继续导通.4Ud=Uba=Uabia阶段v：分析过程同阶段I,vt4和VT继续导通.5Ud=Ucaia

31、R分析过程同阶段I，VT5和VT继续导通.6ud=ucbac处于通态的120。期间，,波形与a同时段的u波形相同，但为负d值.(3)总结3223带电阻负载时的工作与a=0o时相比，晶闸管起情况(=60。始导通时刻推迟了30。,组成ud的每一段线电压因此推迟30o,u平均值降低.dVT处于通态的do。期间，变压器二次侧a相电流匚0,波a形与同时段的u波形相同.VTud4波形图分析阶段I：a相电压最年夜，c相电压最小，通过以往经验知道VT已经导通，此时触发导6通VT,不触发VT,则整个12阶段I中，VT和VT1I继续导通.Ud=UabUVT=0阶段II：b相电压最年夜,相电压最小，此时触发导通VT

32、,则VT26阶段I中，VT和VT1I继续导通.Ud=UabUVT=0阶段II：b相电压最年夜,相电压最小，此时触发导通VT,则VT26接受电压UbVT继续导通.5Ud=UcaUVT=U阶段m阶段III：分析过程同阶段II,VT和5VT继续导通.分析过程同阶段II,VT和2VT继续导通.3Ud=UcbUVT=Uac总结分析过程同阶段II,VT和2VT继续导通.3Ud=UcbUVT=Uac总结Ud=UbeUVT=Uab阶段w：与a=30时相比，晶闸管起始导通时刻继续向后推迟30，分析过程同阶段II,VT和3VT继续导通.4u平均值继续降低，并呈现了d为零的点.Ud=UbaUVT=Uab阶段V：那时

33、让60,对电阻负载,分析过程同阶段II,VT和4的形状一样,u波形均连续,di波形与u波形dd坚持连续.4带电阻负载时的工作情况（a=90。）（1）60。时整流电路触发脉冲要求a60o时，负载电流将呈现断续状态,这样为确保电路的正常工作，需保证同时导通的VT和VTVT和VT导16VT，则2通.，d=Uab后半段内，id=iVT1=ia=rubuu，呈现baca、b相交点，则过交点后VT和VTa、b相交点，则过交点后断,Ud=0，id=iVT1=ia=0阶段II：2个晶闸管均有触发脉冲.方法一：采纳宽脉冲触发即触发脉冲的宽度年夜于60。ubuauc，此时bac触发导通VT，同时采纳宽2脉冲或双脉

34、冲方式触发VT1前半段内导通.导通.般取80。100。.方法二：采纳双脉冲触发即在触发某个晶闸管的同时，ud.Ud=Uac，Zd=lVT=仃后半段内，ubucua，呈现bcaa、c相交点，则过交点后脉冲.即用两个窄脉冲取代宽脉i脉冲.即用两个窄脉冲取代宽脉id=iVT1=ia=0给序号紧前的一个晶闸管补发冲，两个窄脉冲的前沿相差60。VT和VT接受反压关1断ud=0d阶段III：脉宽一般为20。30。.前半段内，VT和VT继续导22）波形图分析通.Ud=Ubc，阶段I：阶段I：前半段内，uaubuc，通过abc以往经验知道VT已经导通6此时触发导通VT，不触发1iVT1=ia=0，后半段内id

35、=iVT1=ia=0阶段w：创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日前半段内，VT3和继续导载时的三相桥式全控整流电路Ud=Ubaid=_ia_一角的移相范围是120o.iVT1=0后半段内，id=iVT1=ia=0阶段V：前半段内，VT4继续导通.VT5id=ia=!R，iVT1=0*后半段内，id=iVT1=ia=0前半段内，VT：和VT6继续导通.Ud=Ucb，id=带，iVT1=ia=0*

36、后半段内，id=iVT1=ia=0(3)总结kLA.7三相桥式全控整流电路的定“.1+量分析(1)带电阻负载时的平均值特点:让60。时，整流输出那时60。，负载电流将呈电压连续;60。a120。时，整流现断续状态.现断续状态.输出电压断续.那时=120。，整流输出电压整流电压平均值计算公式:u波形全为零，因此带电阻负d以u所处的线电压波形为布景,d周期为巴.3输出电流平均值计算公式：I-Ud.dR3.7整流电路的有源逆变工作状态逆变的概念.1什么是逆变？为什么要逆变？（1）逆变界说：生产实践中，存在着与整流过程相反的要求,即要求把直流电转酿成交流电,这种对应于整流的逆向过程，界说为逆变.（3）

37、逆变电路界说：把直流电逆酿成交流电的电路.（4）有源逆变电路：将交流侧和电网连结时的逆变电路，实质是整流电路形式.（5）无源逆变电路：将交流侧不与电网连结，而直接接到负载的电路，即把直流电逆酿成某一频率或可调频率的交流电供给负载的电路.（6）有源逆变电路的工作状态：只要满足一定条件，可控整流电路即可以工作于整流状态，也可以工作于逆变状态.路（相当发机电）-电念头系统（2）单相全波电路（整流状态）-电念头（电动状态）系统电念头处于电动运行状态，全波电路处于整流工作状态（“色），直流输出电压2U0，而且UE，才华输出UdUdEM电枢电流I-Ud_EM.d-R,能量流向：交流电网输出电功率，电念头输

38、入电功率.（3）单相全波电路（有源逆变状态）-电念头（发电回馈制动）系统流,即使晶闸管的阳极电位年动）系统流,即使晶闸管的阳极电位年电念头处于发电回馈制动运夜部份处于交流电压为负的半行状态,由于晶闸管单向导电性,电路内I的方向依然不变.Id这样,要保证电念头有电动周期,可是仍能接受正向电压而导通.（4）有源逆变发生的条件运行酿成发电回馈制动运行变流电路外侧要有直流电动必需改变E的极性,同时直流EM输出电压U也改变极性（U0,dd冗）auj,/_Em-Ud,才华把电能从直流d一R侧送到交流侧,实现逆变.势,其极性必需和晶闸管的导通方向一致,其值应年夜于变流电路直流侧的平均电压.要求晶闸管的控制触

39、发角心,使ud为负值.2d第4章逆变电路能量流向：电念头输出电功1）逆变界说：将直流电能酿率,交流电网吸收电功率.全波电路有源逆变工作状态成交流电能.（2）有源逆变：逆变电路的交下,为什么晶闸管触发角处于冬“Ud|,这是电念头处于发电回馈制动状态时获得的,这样能够保证系统获得很年夜的续流输出侧接在电网上.（3）无源逆变：逆变电路的交流输出侧直接和负载相连.电压型逆变电路（1）逆变电路分类：根据直流侧电源性质可以分为电压（源）型逆变电路和电流(源)型逆变电路.电压(源)型逆变电路VSI：直流侧为电压源.电流(源)型逆变电路CSI：直流侧为电流源.电压型逆变电路举例：直流侧为电压源，或并联有年夜电

40、容.直流侧电压基本无脉动，直流回路呈低阻抗.由于直流电压源的钳位作用,交流侧输出电压波形为矩形波，而且与负载阻抗角无关.而交流侧输出电流波形和相位因负载阻抗情况的分歧而分歧.当交流侧为阻感负载时，需要提供无功功率，直流侧电容起缓冲无功能量的作用.图中逆变桥各臂都并联反馈二极管，为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道.单相电压型逆变电路4.2.1.1半桥逆变电路电路原理图由两个桥臂组成，其中每个桥臂均包括一个可控器件和一个反并联二极管.直流输入侧接有两个相互串连的足够年夜的电容，两个电容的连接点为直流电源的中点.负载连接在直流电源中点和两个桥臂连接点之间.栅极驱动信号开关器件V和V的栅极信1

41、2号在一个周期内半周正偏，半周反偏，且二者互补.0t:V栅极高电平，V栅212极低电平.tt:V栅极高电平，V栅VO2Svd212421极低电平.VO2Svd2tt:V栅极高电平，V4612栅极低电平.（3）电压与电流波形图0t:V栅极高电平，V栅212极低电平，因此V为通态，V12为断态，则负载电压Uo=Um=Ud/2*t时刻：V开始关断，但感121性负载中的电流i不能立即改o变方向，于是VD导通续流2（称为续流二极管），则负载电压7d/2-直到t时刻13电压7d/2-直到t时刻13uo7d/2i反向.uo7d/2o其他时刻同理.（4）有功功率与无功功率当V或V为通态时，负载12电流与电压同

42、方向，直流侧向负载提供能量.当VD或VD为通态时，负12载电流与电压反向，则负载电感中贮存的能量向直流侧反馈,即负载电感将其吸收的无功能量反馈回直流侧，反馈回的能量暂时贮存在直流侧电容中，直流侧电容器起着缓冲这种无功能量的作用.（5）应用说明上述电路中开关器件若为晶闸管，则需要使用强迫换流电路.半桥逆变电路优点是结构简单，使用器件少，但缺点是输出交流电压幅值仅为U/2，且d直流侧需要两个电容器串连.半桥逆变电路常使用在几千瓦以下的小功率逆变电源中.三相电压型逆变电路4.2.2.1三相电压型桥式逆变电路（1）电路图开关器件为开关器件为IGBT.换流.直流侧由两个电容器组成，（3）负载线电压波形电压中点为N.针对U相，当桥臂1导通时,直流电压为U,因此“+”Ud”电压为uun=Ud/2，当桥臂4导通时,电压为u&/2,-Ud/2负载侧中点为N.u=-U/2,因此是幅值为uUNUdU/2的矩形波，d况与u相类似.UNUUNV、W两相的情（2）工作方式（180o导电方u、u、uUNuVN式）差120。-每个桥臂（上或下）的导电负载线角度为180o,同一相上下两个桥UUV=UUN-UVN臂交替导电，各相开始导电的UVW=UVN-UWNUWU=UWN-UUN电压公式：，幅值为Ud的uWN相位依次相压公式：F面两个桥臂，也可能是上面矩形波，相位依次相差120。.角度依次相差120o.两个