第四章有源逆变PPT课件

.,40,本章内容,4.1有源逆变电路的工作原理4.2三相有源逆变电路4.3有源逆变的应用4.4整流电路的功率因数及其改善的方法,.,41,要求及重点,理解和掌握单相、三相有源逆变电路的工作原理，有源逆变的应用和整流电路的功率因数及其改善的方法。重点：波形分析法，有源逆变的条件和有源逆变失败的原因。,.,42,4.1有源逆变电路工作原理,一、逆变电路的分类根据逆变输出交流电能去向分类：有源逆变以电网为负载变流装置（变流器）无源逆变以用电器为负载变频器,.,43,二、电源间能量的流转关系,(a)E1E2时(b)E2E1时(c)电源反极性相连,.,44,电源间能量的流转关系（续）,电流从电源的正极流出者，该电源为输出功率；电流从电源的负极流出者，该电源为输入功率。两个电源反极性相连时，如果电路总电阻很小，会形成电源间短路故障。,.,45,三、单相桥式有源逆变电路,变流器工作于整流状态（02）Ud0,E0UdE,.,46,单相桥式有源逆变电路（续）,变流器工作于逆变状态（2）Ud0,E0UdE,.,47,单相桥式有源逆变电路（续）,输出电压平均值：考虑换相重叠角后的Ud:,.,48,四、实现有源逆变的条件,有一个直流电源，极性为上“”下“+”；变流器的2，即Ud0UdEE约等于Ud半控电路或具有续流二极管的电路，不能实现有源逆变，因为：不能输出负电压E的极性不能为上“”下“+”；,.,49,五、改变电枢电势E极性的方法,某些机械能随着工况的不同自动改变E的极性（如直流卷扬机）。改变励磁电流方向。反接电枢回路。在可逆拖动系统中，通常采用两套变流器相互切换。,.,410,4.2三相有源逆变电路,4.2.1三相半波有源逆变电路变流器工作于整流状态（02）Ud0,E0，UdE,.,411,三相半波有源逆变电路（续）,变流器工作于逆变状态（2）Ud0,E0UdE,.,412,三相半波有源逆变电路（续）,.,413,逆变角的计算,为了方便，电路进入逆变状态时，通常用逆变角（或称引前触发角）表示。规定：角计算的起始点为控制角=处，计算方法为自=（=0）的起始点向左方计量。、的关系：=或=,.,414,三相半波电路逆变电压的计算,变流器直流侧电压计算公式考虑换相重叠角,.,415,4.2.2三相桥式全控有源逆变电路,变流器工作于逆变状态（2）Ud0,E0UdE,.,416,4.2.3逆变失败及最小逆变角的限制,定义：逆变运行时，一旦发生换相失败，使整流电路由逆变工作状态进入整流工作状态，Ud又重新变成正值，使输出平均电压和直流电势变成顺向串联，外接的直流电源通过SCR电路形成短路，这种情况称为逆变失败，或称为逆变颠覆。,.,417,逆变失败的原因,触发电路工作不可靠触发脉冲丢失（见左图）触发脉冲延迟（见右图）,.,418,逆变失败的原因（续）,晶闸管发生故障（见左图）换相的裕量角不足（见右图）交流电源发生异常现象,.,419,避免逆变失败的措施,采用可靠的触发电路；选用可靠的SCR，防止误导通；加快速熔断器或快速开关；逆变角不能太小，必须限制在某一允许的最小角度内。,.,420,确定最小逆变角min的依据,最小逆变角min=+:SCR的关断时间tq折合的电角度，叫恢复阻断角，=tq:换相重叠角:安全裕量角在可逆直流拖动系统中，一般要求minmin,.,421,4.3有源逆变的应用,高压直流输电,.,422,有源逆变的应用（续）,绕线式异步电动机晶闸管串级调速系统,.,423,串级调速原理：下降，cos增加，n下降，反之亦然。,.,424,直流可逆电力拖动系统,有源逆变的应用（续）,.,425,190Ud1E,90UdE,190Ud1E,90UdE,.,426,4.4整流电路的功率因数及其改善方法,4.4.1功率因数定义整流电路电网侧有功功率与视在功率之比计算方法1=P/S=Pd/S（若忽略变流电路损耗，P应等于整流负载功率Pd）,.,427,计算方法2=coscos：相位移系数（位移因数）（基波有功功率与基波视在功率之比）:电流畸变因数（=I1/I1）（基波电流有效值与总电流有效值之比）,.,428,例：单相全控桥式电路功率因数计算,计算方法1,.,429,例：单相全控桥式电路功率因数计算,计算方法2,.,430,例：三相半波整流电路功率因数计算,单相桥式：0.9三相半波：=0.83三相桥式：=0.955三相半波带换相重叠角：,.,431,4.4.2提高功率因数的措施,全控变流器的半控工作状态整流波形逆变波形,.,432,功率因数的改善方法（续）,强迫换相1、息灭角控制,.,433,功率因数的改善方法（续）,强迫换相（续）2、对称角控制,.,434,功率因数的改善方法（续）,强迫换相（续）3、脉冲宽度控制,.,435,功率因数的改善方法（续）,串联变流器的顺序控制,.,436,习题,4-2试画出三相半波整流电路共阳极接法时，ud与uT3的波形，=600。4-4单相全控整流电路给反电势阻感负载供电，已知R=1，Ld=，LB=0.5mH，U2=100V，当E=99V，=600，画出ud波形，求Ud、Id和的值。4-5三相半波整流电路，反电势阻感负载，U2=220V，R=1，Ld=，LB=1mH，当E=150V，=300时，画出ud波形，求Ud、Id和的数值。,.,437,4-3试绘出三相桥式有源逆变电路，当=/4时，输出电压波形以及晶闸管T2、T5两端的电压波形，并分析它们承受的正反向最大电压各为多少？4-8三相全控桥整流电路，反电势阻感负载，U2=220V，R=1，Ld=，LB=1mH，当