电力电子课件三

第七章交－交变频电路交流变换的目的：调节电压、频率、相位形式：交－直－交变频器（整流器＋逆变器）交－交变频器（直接变频器）1第一节基本原理及应用整流电路：Ud>0或Ud<0，Id>0三相半波整流电路：Ud=1.17U2cos

交交变频器：在0至之间变化，输出交流电压正、负两组整流器反并联，输出交流电流23输出电压、电流波形图：4三相零式交交变频器：5应用领域：大功率、低速交流传动（轧钢机、矿井提升机、造纸、冶炼等）分类：单相、三相桥式、零式有环流、无环流高频(f0>fi)、低频(f0<fi)6本章主要内容掌握交－交变频电路的原理及电路，分析其优缺点。掌握三相周波变流器的有环流运行，了解倍频电路及电流型单相－三相交交变频电路。重点：交－交变频电路（周波变流器）的原理及电路。7第四节三相交－交变频器三相输入、三相输出－－应用普遍常用零式及桥式交－交变频器比较：元件整流脉波输出谐波功率个数形式数电压含量等级零式－－18支半波少低较高中等桥式－－36支全波多高较低大8三相输出各差120°，基本原理相同。9i0>0－－正组工作，UP=Ud=1.17U2cosP,0<P<，UP

可正可负。i0<0－－负组工作，UN=-Ud=-1.17U2cosN

平均值UN=UP，N=-P。10输出瞬时值uNuP，u=uP–uN。u在正、负组间产生生环流，采用电抗抗器限制。11有环流运行方式：：目的：使正、负组输出电电流平滑过渡。特点：正、负组同时工作作，采用环流电抗器抑抑制组间环流。优点：正、负组自动切换换，输出电流连续、平平滑、无死区，系统动态性能高，，稳定性好缺点：增加电抗器，成本本高，损耗大。12无环流运行方式：：目的：取消电抗器，降低低成本及损耗。特点：i0>0时正组工作，封锁锁负组，i0<0时负组工作，封锁锁正组。优点：无组间环流，成本本低，损耗小。缺点：需要检测电流过零零点，控制复杂，，控制失败时，造成成组间电源短路，，输出电流存在死区区，波形畸变。1314交－交变频器输出出电压：输出电压峰值：输出电压有效值：：电压降系数：改变min，可调节输出电压U0。min=0时，=1，U0=U0max=0.83U2。15交－交变频器控制制方法：余弦交点法：给定输出曲线与一一余弦曲线相交，，在交点处产生各各晶闸管的触发脉脉冲。改变给定曲线的频频率和幅值，可控控制输出电压的频频率和大小。16交－交变频器输出出频率：f0/fi=1/2时，半周期内有6脉波，谐波大f0/fi=1/3时，半周期内有9脉波，谐波较小f0/fi=1/6时，半周期内有18脉波，谐波小为了减小谐波含量量，降低负载转矩脉动动，应保证f0/fi<1/3，即f0<16.7Hz。17交－交变频器的功功率因数：整流电路：cos=cos交－交变频器：因为0<<，所以cos<cosmin，cos=f(,cos)，cos－负载功率因数。输入侧总功率因数数：18交－交变频器的优优点：无中间直流环节，，损耗小，效率高高。开关器件采用晶闸闸管，以利于大功功率应用，采用电源自然换相相，不需强迫换流流电路。可以实现能量反馈馈，使电机作四象象限运行。输出低频时，谐波波含量小，负载转转矩脉动低。因此适用于大功率率、低速交流传动动领域。19交－交变频器的缺缺点：晶闸管元件数量多多，成本高，控制制复杂。最高输出频率受限限制，f0/fi<1/3。输入侧功率因数低低，当输出电压较较低时，功率因数数更低。20第二节倍频频电路一、三倍增频器电阻负载，电压过过零时T自然关断。一个周期六次换流流，正、负组轮流导通、关关断。f0=3fi输入功率因数低21二、负载换流的倍倍频器R、L、C串联谐振，输出电电流接近于正弦。。谐振半个周期后，，晶闸管因iT<0自然关断。正、负组交替导通通，产生交变电流流。正、负组间留有死死区，以使晶闸管管可靠关断。2223输出频率谐振频率控制方法：在每一个电流脉冲冲开始之前：根据所需电流方向决定触发正组或负负组根据所需电流大小在三个输入电压中选选择，并触发相应的晶闸管管。电压选择原则：正组：选择最大正电压负