第三章 有源逆变电路.ppt

3-1逆变的概念,一、什么是逆变？为什么要逆变？,逆变（Invertion）把直流电转变成交流电，整流的逆过程。有源逆变电路交流侧和电网连结应用：直流可逆调速系统、交流绕线转子异步电动机串级调速以及高压直流输电等。无源逆变电路变流电路的交流侧不与电网联接，而直接接到负载，将在第4对于可控整流电路，满足一定条件就可工作于有源逆变，其电路形式未变，只是电路工作条件转变。既工作在整流状态又工作在逆变状态，称为变流电路。,第三章有源逆变电路,二直流发电机电动机系统电能的转换,图2-44直流发电机电动机之间电能的转换a）两电动势同极性EGEMb）两电动势同极性EMEGc）两电动势反极性，形成短路,两个电动势同极性相接时，电流总是从电动势高的流向低的，回路电阻小，可在两个电动势间交换很大的功率。,三逆变产生的条件单相全波电路代替上述发电机,图2-45单相全波电路的整流和逆变,交流电网输出电功率,电动机输出电功率,a),b),u,10,u,d,u,20,u,10,a,O,O,w,t,w,t,I,d,i,d,U,d,E,M,u,10,u,d,u,20,u,10,O,O,w,t,w,t,I,d,i,d,U,d,/2，使Ud为负值(内部条件)。,半控桥或有续流二极管的电路，因其整流电压ud不能出现负值，也不允许直流侧出现负极性的电动势，故不能实现有源逆变。欲实现有源逆变，只能采用全控电路。,注意：,3-2三相有源逆变电路,逆变和整流的区别：控制角不同,0p/2时，电路工作在整流状态。p/260,1）电流连续时电动机的机械特性,电流连续时的机械特性由决定的。逆变时由于，反接，得因为EM=Cen，可求得电动机的机械特性方程式,图2-52电动机在四象限中的机械特性,二、工作于有源逆变状态,2）电流断续时电动机的机械特性,可沿用整流时电流断续的机械特性表达式，把代便可得EM、n与Id的表达式。三相半波电路为例：,逆变电流断续时电动机的机械特性，与整流时十分相似：,图2-52电动机在四象限中的机械特性,图2-53两组变流器的反并联可逆线路,图2-53a与b是两组反并联的可逆电路,a三相半波有环流接线b三相全控桥无环流接线c对应电动机四象限运行时两组变流器工作情况,三、直流可逆电力拖动系统,两套变流装置反并联连接的可逆电路的相关概念和结论：,环流是指只在两组变流器之间流动而不经过负载的电流。正向运行时由正组变流器供电；反向运行时，则由反组变流器供电。根据对环流的处理方法，反并联可逆电路又可分为不同的控制方案，如配合控制有环流（）、可控环流、逻辑控制无环流和错位控制无环流等。电动机都可四象限运行。可根据电动机所需运转状态来决定哪一组变流器工作及其工作状态：整流或逆变。,1.配合控制的有环流可逆系统,对正、反两组变流器同时输入触发脉冲，并严格保证a=b的配合控制关系。,但两组变流器的输出电压瞬时值不等，会产生脉动环流ic。串入环流电抗器LC限制环流，通常限定icmax=(5%10%)Id。假设正组为整流，反组为逆变，即有a1=b2，Uda1=Udb2，且极性相抵，两组变流器之间没有直流环流。特点：整流与逆变过程转换快，过渡过程短，但需设置环流电抗器LC，设备投资大。,（1）逻辑无环流利用逻辑控制的方法，在任何时刻只允许一组桥投入工作（另一组关断），两组桥之间不存在环流。,切换过程：先使已导通桥的晶闸管断流，使主回路电流变为零（晶闸管恢复阻断能力），然后再开通原封锁着的晶闸管，使其触发导通。,2.无环流可逆系统,特点：不需设置环流电抗器，无环流损耗，较经济，工程上应用广泛。但系统要求较精确的检测装置及逻辑控制，切换有延迟，动态性能较差。,（2）错位无环流可逆系统,两组变流器都输入触发脉冲，但适当错开彼此间的位置，使不工作的一组晶闸管受到触