电力电子技术电流断续时特性分析.ppt

1、1,电流断续时特性分析,负载电流断续时整流电压、电流波形 电流断续时、的关系： 越大， 越小 越大， 越大,2,四、单相全控桥式整流电路（反电势负载）,工作原理 波形分析,3,单相全控桥式电路（E）电量计算,最小起始导电角 时 时,4,单相全控桥式整流电路（R、L、E）,工作原理 波形分析 电量计算 和电感型负载相同,5,五、整流电路的分析方法,波形分析法： 根据电源电压 u2 和控制角 以及负载性质，作出负载电压 ud 、负载电流 id 、和整流元件的电压、电流波形图，从而导出基本电量的计算公式及数量关系。 具体步骤： 1、绘出主电路原理图，标出各电量和元件序号； 2、画出相（线）电压波形图

2、，确定自然换相点；,6,整流电路的分析方法（续）,3、根据控制角 在相应位置上绘出触发脉冲，并 标明相应序号； 4、根据可控整流电路的工作原理，绘出负载电压 ud、负载电流 id 、SCR电流 iT 等波形； 5、根据波形图，导出基本电量的计算式； 6、对整流电路进行综合评价。例如：电路的优、 缺点；电路的可控移相范围；负载电流是否连 续；整流元件承受的最大正、反向电压值；整 流电压 ud 的纹波系数 w 和脉动系数 m 等。,7,第三节 单相桥式半控整流电路（L）,一、工作原理 及波形分析,8,二、单相桥式半控整流（L）电量计算,Ud 、Id、 U 计算公式与全控桥（R）一样 流过变压器副边

3、绕组的电流有效值 I2 流过SCR和整流管的电流平均值和有效值,9,三、失 控 现 象 分 析,产生原因 突然将触发脉冲切断 将 角增大到 180 实质： 对晶闸管的工作失去控制作用 避免方法： 加续流二极管,10,失 控 现 象 分 析（续）,工作原理 波形分析,11,失 控 现 象 分 析（续）,其它形式的单相桥式半控电路,12,四、反电势负载单相半控桥式整流电路,波形分析 （ b）电流连续时的电压电流波形 （ c）电流断续时的电压电流波形,13,五、单相整流电路的优、缺点,优点： 结构简单 对触发电路的要求较低 缺点： 输出直流电压脉动大 易造成电网负载不平衡,14,第四节 三相半波可控

4、整流电路一、R负载,工作原理 波形分析（0）,15,三相半波可控整流（R）（续）,30的工作情况 此时负载电流处于连续和断续的临界状态。,16,三相半波可控整流（R）（续）, 30的工作情况 移相范围为150 触发失败的原因 触发脉冲在自然换相点之前且很窄 角过小 解决措施 限制 min,17,三相半波可控整流（R）电量计算,0 30 30 150 ,18,二、三相半波可控整流电路（L负载）,工作原理 波形分析（ 30）,19,三相半波可控整流（L）电量计算,整流电压 Ud 整流电流 Id 变压器的相电流 I2 ，SCR的电流有效值 IT,20,三相半波可控整流（L）电量计算,变压器副边容量

5、S2 = 3U2I2 = 1.48 Pd 变压器原边容量 S2 = 3U1I1 = 3U2I1 = 1.21 Pd (假设W1=W2） 变压器容量,21,三、三相半波可控整流电路的优、缺点,优点： 输出电压脉动小 输出功率大 三相负载平衡 缺点 变压器利用率低 容易出现直流磁化现象 零线上通过较大的负载电流,22,第五节 三相桥式全控整流电路,23,一、三相桥式全控整流电路（L）,工作原理 波形分析（ = 0）,24,结构： 由两个（一个为共阴极，一个为共阳极）三相半波整流电路组成。 优点： 六脉波电路，输出电压脉动更小； 变压器绕组无直流磁势； 变压器绕组正负半周都工作，效率高。,25,三相

6、桥式全控整流电路的触发要求,本组内SCR每隔 120换流一次；共阴极与共阳极组的换流点相隔 60 。 SCR的导通顺序： (6-1) (1-2) (2-3) (3-4) (4-5) (5-6) 自然换相点为相电压（或线电压）的交点。 必须使用双窄脉冲或宽脉冲（见下页）。,26,三相桥式全控整流的触发要求（续）,（a）变压器副边 三相电压波形 （b）宽脉冲触发 （c）双窄脉冲触发,27,三相桥式全控整流电路（L）（续）, = 30 = 60,28,三相桥式全控整流电路（L）（续）, = 90 = 120,29,三相桥式全控整流（L）电量计算,整流电压 Ud 变压器的相电流 I2,30,二、三相桥

7、式全控整流电路（R）,工作原理 波形分析 （a） = 60 （b） 60 120 ,31,三相桥式全控整流（R）电量计算,整流电压 Ud 0 60 60 120 ,32,第六节 三相桥式半控整流电路,工作原理 由一个三相半波不控整流电路与一个三相半波可控整流电路串联而成,33,一、三相桥式半控整流电路（R负载）, = 30 = 120,34,三相桥式半控整流（R）电量计算,整流电压 Ud 输出电压为不可控半波电路输出电压与可控的三相半波电路输出电压之和,35,二、三相桥式半控整流电路（L负载）, 60 60 180 ,36,三相桥式半控整流（L）电量计算,整流电压 Ud 同电阻性负载 输出电压

8、为不可控半波电路输出电压与可控的三相半波电路输出电压之和,37,三相桥式半控（L）电量计算（续）,SCR电流的有效值 IT、整流管电流有效值 ID SCR电流的平均值 IdD 、整流管电流平均值 IdT,38,三相桥式半控（L）电量计算（续）,变压器副边绕组电流有效值 I2 60 60 180 ,39,三、三相桥式半控整流的失控现象,产生原因 突然将触发脉冲切断 将 角增大到 180 实质： 对晶闸管的工作失去控制作用 避免方法： 加续流二极管,40,第七节 整流器交流侧电抗的影响,原因 变压器存在一定的漏电感 交流回路存在一定的电感 结果 出现重迭导通现象（两条支路同时导电） 简化考虑 把所

9、有交流侧的电感都折算到变压器副边，用集中电感 LB 表示。,41,一、换流期间电压电流波形分析,以电感负载，三相半波可控整流电路为例,42,换相过程：Id 0 或 0 Id 换相重叠角 ：换相过程所对应的相角 换相电压：换相过程中两相间电位差瞬时值 uba = ub - ua 换相电压的作用： 强制导通元件中的电流下降为零； 保证退出导通的元件恢复阻断能力。,43,重迭对输出波形的影响 换相过程中，整流电压的瞬时值 与 = 0时相比，产生了换相压降 Ud,44,二、换相压降的计算, 对于单相全控桥，必须用 2Id 代替 Id 式中符号定义见下页 整流输出电压的平均值,45,换相压降的计算（续）,符号定义: m 输出电压在一个周期的波头数。 xB 整流电路交流侧每相电抗值 U2 变压器二次绕组额定相电压 I2 变压器二次绕组额定相电流（星接） uK% 变压器的短路电压比,46,三、考虑 时的整流器输出特性,输出电压的平均值 Ud 整流电路的输出特性如右图所示,47,四、换相重叠