第2章XB和有源.ppt

1、2-8变压器的泄漏阻抗对整流电路的影响如下：1.变压器的泄漏阻抗为零时整流电路的换流分析认为，电感大，换流时的直流电流不变。 初始时刻T2T4导通。 以t=触发T1T3。 假定时间T1T3T2T4导通，形成两个短路环。 环流使T1T3的电流增大，使T2T4的电流减少。 iT13的电流等于Id或iT24的电流为零时，换流完成。 因为电压源的电流可以跳跃，所以换流需要的时间为零。 2 .变压器的漏电阻不为零时，交流电源等效于理想的电压源和电感的串联连接(忽略电阻)。 同样，在中触发T1T3。 T1T3T2T4都导通，形成2个短路环产生环流图。 然后，将边界条件： t=、ik=0，代入上式求c，可替

2、换地，在XB不为0的情况下表示换流不能跳转。 将与换流所需时间对应的角度称为换流重叠角，因为t=、ik=Id换流完成：代入，或者换流期间中，两个晶闸管同时导通(时间上重叠)。 由于期间中4个开关都是Ud=0，所以与没有XB的情况相比，发生“反相电压损失”ud :有XB的情况下，电路的主要波形和代维南等效电路如图所示。 3 .制作XB非零时整流电路的分析方法(以三相电桥为例) a .换流等效电路。 例如，如果是转相前的T1T2、转相完成后的T2T3，则T123都在转相中导通。 转相前后的T2状态不变。 电路是T1和T3的交换。 等效电路是把b .换流等效电路的写入、解方程式的环流作为ik方向的图

3、。 边界条件： t=、ik=0、换流所需时间为t=、ik=Id换流完成：c .校正换相电压损失，发生换相前输出电压： ud=uac、换相后输出电压： ud的晶闸管的导通时间变长的换相电压的损失，延迟电流基波的相位影响电流的波形变压器的副边电压变形，关于等效电阻整流器的代维南等效电路有Req等效电阻。 只等同于电压修正算法。 只能用于直流电压和电流的修正。 2-9整流电路的有源逆变流运转，1 .有源逆变流的概念逆变流是整流的逆过程，即从直流向交流的变换。 这里指的是输电网。 即，电路依赖于电网进行转相，将交流电网作为电路的负荷，将能量转移到交流电网。 2 .考察由电路中的能量流动2个直流电源组成

4、的电路。 如果Ud1大于Ud2，则电力由Ud1发电，Ud2接收。 标志是I从Ud1流出并从Ud2-流入。 相反，当I从Ud2流出并从Ud1-流入时，如果从Ud2产生电力Ud1接受的电流的方向不改变，则整流器为了从Ud2向Ud1流入电力，必须同时改变两电源的极性。 3、有源逆变器的实现条件检查图控制整流电路。 如果id是单位值，则ud也表示功率值。 Pd表示负载吸收来自电网的能量，负载表示能量从负载流向电网。 在这种情况下，直流电源e吸收电能。 电力主要从电网流向负载。 电源e为了发电，其方向必须相反，与id方向一致的等效整流电源为了接收电力，Ud的极性必须相反，成为EUd。 如何实现Ud变量？

5、 命令/2 使正半周T1T3导通，最初u2和e在正方向上串联连接，两者都发生电功，电阻和电感吸收电功。 当u2过零为负时，u2与e相反地串联连接，u2开始接收功率。 |E|u2|时e驱动器id流通，电感被蓄积。 |u2|E|之后，id呈减少趋势，电感产生电感势。 由于e和电感电位的共同驱动，id持续流动，直到T2T4的T1T3变为off为止。 电路在负半周的动作和正半周相似。 从电路中得知电流从e的正面流过表示e正在工作Ud的平均值为负表示Ud吸收了电力，交流电流i2的延迟u2的相角大于90度表示电网吸收了电力。从上面分析，4 .可以实现有源逆变器的相控整流电路的全控制电路，没有续流路径的控制

6、整流电路有源逆变电路是某一相控整流电路的另一种运行方式。 如果满足条件，在与整流完全相同的过程中实现能量的逆转。 没有必要把电路分为整流和有源逆变器。 这些是相同的电路，遵循相同的规则，有相同的修正公式。有源逆变流的实现条件1 )需要外部直流电源，其极性与电流一致2 )保证ud为负或/2。 然后|E|Ud|。 5 .有源逆变电路分析以下的分析说明整流和有源逆变电路是同一电路，遵循同一规则。 只要满足条件就能实现能量的逆转。 1 )单相桥：工作过程已经在上面举例说明了。 从波形图可以看出电路的修正公式与整流是完全相同的波形。 例如，当XB不等于零时，也存在换流重叠角。 期间，输出电压为零。 也会

7、产生反相电压的损失。 2 )三相半波：设电路满足逆变器条件。 控制角/2直流电感大，电流连续平坦。 当为150时，t1触发t1，此时ua为0，但t1受到正向电压而能够导通。 在(或uAK1=uac0)、e、|E|ua|之间，e战胜ua驱动电流的流动，同时存储电感。 |E|ua|时，电流有衰减的倾向，电感产生感应电位，或释放蓄电，驱动电流与e一起流动。 在t2中触发t2之前，T1为逆压关闭。 (或uAK1=uab0)其他两相动作过程相同。 输出电压波形如图所示。 从/2到范围内变化时，输出电压总是比正面积负面积多，即平均值为负。 从变压器的副边电流波形来看，电流主要是电压波形的负半周，表示交流电

8、源吸收电能。 三个晶闸管依次工作1/3周期，与整流时相同。 电路的输出：从波形图可以看出，修正公式与整流时完全相同。 同样在XB不为零的情况下也存在换流重叠角，规则也与整流时完全相同。 有源逆变器是整流电路的另一种运行方式，不是特殊的电路。 在三相半波电路中，在/2时成为逆变状态(满足逆变条件)。 3 )三相桥接电路：设电路满足逆变器条件。 控制角/2。 直流电感大，电流连续平坦。 根据整流电路的知识，容易得到电路的工作波形。 图为=150时的电路输出。 在XB不为0的情况下，存在换流重叠角，此时的输出电压为进入线电压与退出线电压之和的一半。 修正该整流。 6 .有源逆变流的失败和控制角的限制

9、正常的情况下，直流电位e和整流电压Ud平衡，直流电流Id成为限制值。 但是，如果由于某种原因e和Ud正向串联或e短路，就会产生巨大的电流，称为逆变流失败或逆变流。 在三相桥中/2时为逆变状态(满足逆变条件)。 反变流的失败和反变流的原因是：1)晶闸管的故障，因其不通而继续阻断。 2 )由于控制系统错误而导致触发信号丢失或延迟。 前者与1 )类似，后者无法使晶闸管正常转相。 3 )缺相、瞬断等交流电源异常。 有源逆变器通过交流电网实现晶闸管的通断。 没有交流电压就不动作。 4 )控制角不合适，晶闸管不能关断。 其最后的理由是设计问题。 重点讨论。 另外，如图所示，应该在t1使T2导通而截止t1。

10、 然而，如果T2不通，则T1继续。 于是，电路无法输出Ud，引起变频器的失败。 以三相半波回路为例。 调查晶闸管两端的电压波形，可知其截止是因为受到了反压。 增大逆压的时间变短。 关闭晶闸管需要花费时间。 反压时间太短，无法关闭或切实关闭晶闸管。 XB的存在会产生重叠的角度。 以后必须对晶闸管施加足够长度的反压。 可控硅无法关闭。 与负载电流有关。请考虑最大电流时的进行设定和修正。 此外，也会影响电网电压的变动。 如上所述，为了使电路正常动作，不能过大。 2-10整流电路的功率因数和提高(概要)是与晶闸管的关断时间对应的角度，是馀量角。7、有源逆变流的应用(自学)1)直流可逆传动2 )超高压直

11、流输电3 )串行调速4 )能量回收系统或特殊大电力负荷。 整流电路的功率因数=有效功率/视在功率，电源的原边电压为正弦波，电流为非正弦，可分解为与电网相同频率的基波和不同频率的高次谐波。 在基波电流和正弦电压不同的相的情况下，产生有效和无效的高次谐波电流和电源电压的作用只是无效。 正弦交流电路：功率因数=基波有效功率/基波可见功率对非正弦的整流电路：=有效功率/可见功率=电压有效值*总电流有效值有效功率=电压有效值*基波电流有效值*cos是电压与电流相量之间的夹角，称为功率因数角。=(基波电流有效值/总电流有效值) *cos=cos=I(1)/I称为畸变系数。 即，功率因数=失真系数*位移系数

12、(基本功率因数)非正弦交流电路的功率因数由失真系数和位移系数的积决定。 2 .整流电路的功率因数的校正计算1 )单相全控桥是简单和强调点，假设XB=0，电路是大的感应负载。 变压器副边电流为傅里叶级数展开：基本波功率因数、功率因数=cos=0.9cos表示与功率因数有关。 功率因数越大则越小。 其失真系数是常数。 2 )单相半控桥、基本功率因数、功率因数显示，低于60度时，单相半控桥的功率因数高于全控桥。 这是经常被采用的理由之一。 3 )从三相全控桥、基本功率因数、功率因数、3 .提高整流电路功率因数的措施(自学)整流电路功率因数的概念出发，提高功率因数必须从改善波形系数和相移系数两方面着手

13、。 1 ) (小于60度时)半桥的功率因数高于全桥，因此，可通过半桥的运行方式控制全桥。 2 )采用扇形控制消除相移，提高功率因数。 采用SPWM控制技术，在以下章节中学习。 工作： 2.16 2.17 2.21 2.22，例10 .求出图中R=1欧、LB=0.5mH、U2=100V、Ld极大、=60、E=40V、Ud，求出解，例11 .三相半波电动机负荷。 R=0.3欧，Ld极大，Id=20A安培，Ud=220V伏，U2=230V伏。 电机再生制动时，电流40A流动。 求出控制角的值。 解电机作为电机运行时，电机的反电位e :控制角：电机作为发电机运行时，直流电压为：例12 .三相全桥反变换运行。 U2=220V、R=10欧、Ld极大，求出LB=1mH、