电力电子技术第九次课

ik=ib是逐渐增大的，而ia=Id-ik是逐渐减小的。当ik增大到等于Idia=0，VT1,换流过程结束。2.3变压器漏感对整流电路的影响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产生环流ik。图2-25

考虑变压器漏感时的三相半波可控整流电路及波形udidwtOwtOgiciaibiciaIduaubuca1在换流期间:2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。3换相重叠角g的计算由上式得：g随其它参数变化的规律：（1）

Id越大则g越大；（2）

XB越大g越大；（3）

当a≤90

时，

越小g越大。4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。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。换相使电网电压出现缺口，成为干扰源。5三)晶闸管-直流电动机系统机械特性

6直流电动机方程

7直流电动机机械特性(n-T)表达式:

(以三相半波为例)

若平波电抗器足够大，且电机负载电流较大，电流连续,三相半波输出平均电压只取决于整流角α8整流电路接反电动势负载时，负载电流断续，对整流电路和电动机的工作都很不利。

三相半波带电动机负载且加平波电抗器时的电压电流波形通常在电枢回路串联一平波电抗器，保证整流电流在较大范围内连续udOidwtuaubucaudOiaibicicwtEUdidR9三相半波电流连续时以电流表示的电动机机械特性其机械特性是一组平行的直线，其斜率由于内阻不一定相同而稍有差异。调节a

角，即可调节电动机的转速。10当电机工作在电感较小或者负载轻的情况下,电流要出现断续的现象.电流断续时,整流电路的输出不仅与整流角有关,还与电机上的反电动势有关.电流断续时,平均输出电压升高(在电流断续期间,输出电压为反电势E).11电流断续时电动机机械特性的特点：图2-50

电流断续时电动势的特性曲线电流断续时理想空载转速抬高。(空载转速对应的是Id=0时的转速,连续时,E0‘=(1.17U2φCosα－∆Ｕ),断续时对应

Id=0,E0要比连续时的大）机械特性变软，即负载电流变化很小也可引起很大的转速变化。随着a

的增加，进入断续区的电流值加大。断续区特性的近似直线断续区连续区EE0E0'OIdminId12当负载减小或者电感较小时，电流不连续，此时其机械特性也就呈现出非线性。电动机的实际空载反电动势都是。时为：。当Id减小至某一定值Idmin以后，电流变为断续，这个是不存在的，真正的理想空载点远大于此值。电流断续时电动势的特性曲线(α=60º}断续区特性的近似直线断续区连续区EE0E0'OIdminId(0.585U2)(U2)213随着a

的增加，进入断续区的电流值加大。Oa3a2a1Id分界线断续区连续区a5a4E0E考虑电流断续时不同a时反电动势的特性曲线

1<

a2<a3<60

，a5>a4>60

141516172.4.1过电压的产生及过电压保护2.4.2过电流保护2.4.3容量扩展2.4电力电子器件器件的保护和容量扩展18外因过电压：主要来自雷击和系统操作过程等外因操作过电压：由分闸、合闸等开关操作引起雷击过电压：由雷击引起内因过电压：主要来自电力电子装置内部器件的开关过程换相过电压：晶闸管或与全控型器件反并联的二极管不能立刻恢复阻断，因而有较大的反向电流流过，在换相结束后，反向电流急剧减小，会由线路电感在器件两端感应出过电压。关断过电压：全控型器件关断时，正向电流迅速降低而由线路电感在器件两端感应出的过电压。电力电子装置可能的过电压——外因过电压和内因过电压19

RC过电压抑制电路联结方式a)单相b)三相阻容吸收保护20压敏电阻：正常时呈现高阻态只有100uA的漏电流；过电压时引起电子雪崩呈低阻使电流迅速增大吸收过电压瞬态电压抑制器：

当其两端受到瞬时高压时，能以10-12s的速度从高阻变为低阻，吸收高达数千瓦的浪涌。212.4.2过电流保护过电流——过载和短路两种情况保护措施负载触发电路开关电路过电流继电器交流断路器动作电流整定值短路器电流检测电子保护电路快速熔断器变流器直流快速断路器电流互感器变压器快速熔断器、直流快速断路器和过电流继电器同时采用几种过电流保护措施，提高可靠性和合理性。图1-37过电流保护措施及配置位置222324252.4.3容量扩展晶闸管的串联

晶闸管的并联26晶闸管的串联问题：理想串联希望器件分压相等，但因特性差异，使器件电压分配不均匀。静态不均压：串联的器件流过的漏电流相同，但因静态伏安特性的分散性，各器件分压不等。承受电压高的器件首先达到转折电压而导通，使另一个器件承担全部电压也导通，失去控制作用反向时，可能使其中一个器件先反向击穿，另一个随之击穿目的：当晶闸管额定电压小于要求时，可以串联。27动态不均压：由于器件动态参数和特性的差异造成的不均压。在开关过程中,器件在开通或者关断时电压的分配,取决于串联各管的结电容,导通和关断时间等因素开通时慢开通的管子将瞬时承受高压;关断时先关断的管子在关断瞬时承受全部的换流反电压28静态均压措施：选用参数和特性尽量一致的器件。采用电阻均压，Rp的阻值应比器件阻断时的正、反向电阻小得多。b)a)RCRCVT1VT2RPRPIOUUT1IRUT2VT1VT2图1-41晶闸管的串联a)伏安特性差异b)串联均压措施动态均压措施：选择动态参数和特性尽量一致的器件。用RC并联支路作动态均压。采用门极强脉冲触发可以显著减小器件开通时间的差异。29晶闸管的并联问题：会分别因静态和动态特性参数的差异而电流分配不均匀。

均流措施：挑选特性参数尽量一致的器件。采用均流电抗器。用门极强脉冲触发也有助于动态均流。当需要同时串联和并联晶闸管时，通常采用先串后并的方法联接。目的：多个器件并联来承担较大的电流3