电力电子技术第3章

1、金陵科技学院机电工程学院电气系金陵科技学院机电工程学院电气系 杭阿芳主讲杭阿芳主讲2022-6-102022-6-101 1第第3 3章章 整流电路整流电路(AC/DC(AC/DC变换）变换）-3 -33.1 3.1 单相可控整流电路单相可控整流电路3.2 3.2 三相可控整流电路三相可控整流电路3.3 3.3 变压器漏感对整流电路的影响变压器漏感对整流电路的影响3.4 3.4 电容滤波的不可控整流电路电容滤波的不可控整流电路3.5 3.5 整流电路的谐波和功率因数整流电路的谐波和功率因数3.6 3.6 大功率可控整流电路大功率可控整流电路3.7 3.7 整流电路的有源逆变工作状态整流电路的有

2、源逆变工作状态3.8 3.8 相控电路的驱动控制相控电路的驱动控制金陵科技学院机电工程学院电气系金陵科技学院机电工程学院电气系 杭阿芳主讲杭阿芳主讲2022-6-102022-6-102 23.7 3.7 整流电路的有源逆变工作状态整流电路的有源逆变工作状态3.7.1 3.7.1 逆变的概念逆变的概念3.7.2 3.7.2 整流电路的有源逆变工作状态整流电路的有源逆变工作状态3.7.3 3.7.3 逆变失败与最小逆变角的限制逆变失败与最小逆变角的限制金陵科技学院机电工程学院电气系金陵科技学院机电工程学院电气系 杭阿芳主讲杭阿芳主讲2022-6-102022-6-103 33.7.1 3.7.1

3、 逆变的概念逆变的概念金陵科技学院机电工程学院电气系金陵科技学院机电工程学院电气系 杭阿芳主讲杭阿芳主讲2022-6-102022-6-104 4 REEIGMd金陵科技学院机电工程学院电气系金陵科技学院机电工程学院电气系 杭阿芳主讲杭阿芳主讲2022-6-102022-6-105 5b)u10udu20u10OOw wtw wtIdida aiVT1iVT2iVT2UdEMUd0.7V,V0.7V,V4 4导通导通0.7V,V0.7V,V4 4关断关断U UCOCO增增大大, ,则控则控制角左制角左移动移动. .U UCOCO减减小小, ,则控则控制角右制角右移动移动.-.-达到控达到控制角

4、转制角转移移金陵科技学院机电工程学院电气系金陵科技学院机电工程学院电气系 杭阿芳主讲杭阿芳主讲2022-6-102022-6-102121213.3.脉冲形成和放大环节脉冲形成和放大环节 脉冲脉冲前沿前沿由由V V4 4导通时刻导通时刻确定确定. . 脉冲脉冲宽度宽度与与R R11 11C C3 3有关有关。金陵科技学院机电工程学院电气系金陵科技学院机电工程学院电气系 杭阿芳主讲杭阿芳主讲2022-6-102022-6-102222223.3.脉冲形成和放大环节脉冲形成和放大环节U Uv4bv4b0.7V,V0.7V,V0.7V,V4 4导通导通使使V V电容上电压不能突变电容上电压不能突变-

5、30V-30V嵌于嵌于2.1V2.1V金陵科技学院机电工程学院电气系金陵科技学院机电工程学院电气系 杭阿芳主讲杭阿芳主讲2022-6-102022-6-102424243.3.脉冲形成和放大环节脉冲形成和放大环节设设V V6 6恒定导通恒定导通U Uv4bv4b0.7V,V0.7V,V4 4导通导通使使V V电容上电压不能突变电容上电压不能突变-30V-30V嵌于嵌于2.1V2.1V充到充到-15V-15V金陵科技学院机电工程学院电气系金陵科技学院机电工程学院电气系 杭阿芳主讲杭阿芳主讲2022-6-102022-6-102525253.3.脉冲形成和放大环节脉冲形成和放大环节设设V V6 6

6、恒定导通恒定导通U Uv4bv4b0.7V,V0.7V,V4 4导通导通使使V V充到充到-15V-15VU Uv4bv4b0.7V,V0.7V,V4 4关断关断V V+15V+15V-15VU UC3C3=30V=30V金陵科技学院机电工程学院电气系金陵科技学院机电工程学院电气系 杭阿芳主讲杭阿芳主讲2022-6-102022-6-102626264.4.双窄脉冲形成环节双窄脉冲形成环节V5,V6V5,V6组成或组成或门（有一个管门（有一个管子截止，子截止，就有输出）就有输出）V5V5在截止后，在截止后，过过60600 0让让V6V6截截止，则产生内止，则产生内双窄脉冲双窄脉冲下一页下一页金

7、陵科技学院机电工程学院电气系金陵科技学院机电工程学院电气系 杭阿芳主讲杭阿芳主讲2022-6-102022-6-1027274.4.双窄脉冲形成环节双窄脉冲形成环节下个问题下个问题-15V-15V+15V+15V0V0V-30V-30V金陵科技学院机电工程学院电气系金陵科技学院机电工程学院电气系 杭阿芳主讲杭阿芳主讲2022-6-102022-6-1028280a123456g4、5g5、6123456g5g6X Y X Y X Y X Y X Y X Y X Y 上一页上一页bac负负载载iaidudVT1VT3VT5VT4VT6VT2- +- +- +金陵科技学院机电工程学院电气系金陵科技

8、学院机电工程学院电气系 杭阿芳主讲杭阿芳主讲2022-6-102022-6-10292929. .强触发环节强触发环节5050对对C6C6充电充电达到达到50V50V50V50V金陵科技学院机电工程学院电气系金陵科技学院机电工程学院电气系 杭阿芳主讲杭阿芳主讲2022-6-102022-6-10303030. .强触发环节强触发环节505050V50V15V15V对对C6C6充电充电达到达到50V50V金陵科技学院机电工程学院电气系金陵科技学院机电工程学院电气系 杭阿芳主讲杭阿芳主讲2022-6-102022-6-103131316.6.同步环节同步环节同步同步要求触发脉冲的要求触发脉冲的频率

9、与主电路电源的频率频率与主电路电源的频率相同且相位关系确定。相同且相位关系确定。金陵科技学院机电工程学院电气系金陵科技学院机电工程学院电气系 杭阿芳主讲杭阿芳主讲2022-6-102022-6-103232326.6.同步环节同步环节Q升，升，R降降,使得使得VD1导通导通金陵科技学院机电工程学院电气系金陵科技学院机电工程学院电气系 杭阿芳主讲杭阿芳主讲2022-6-102022-6-103333336.6.同步环节同步环节C1充放电速度慢充放电速度慢于正弦的变化速于正弦的变化速度度,使得使得VD1关断关断UQ=1.4V时时,V2导通导通-1V -3V返回返回金陵科技学院机电工程学院电气系金陵

10、科技学院机电工程学院电气系 杭阿芳主讲杭阿芳主讲2022-6-102022-6-1034343.8.2 3.8.2 集成触发器集成触发器1112161151413943578R23+15V+15V+15VRP1R24R2R20RP4R5R1R3R4R6R7R8R12R10R11R14R19R13R25R26R27R28R20R22R16R17R21R18R15V3V2V1V18V19V20V4V5V6V12V13V14V15V16V9V10V11V8V7V17VS5VS1VS2VS3VS4VS6VS7VS8VS9VD1VD2VD3VD4VD5VD6VD7C1C2ubucous金陵科技学院机电工

11、程学院电气系金陵科技学院机电工程学院电气系 杭阿芳主讲杭阿芳主讲2022-6-102022-6-103535输入输入输输出出输输出出1 1脚和脚和1515脚的脚的脉冲输出相脉冲输出相差差180180度度电电源源直流偏压直流偏压控制电压控制电压电电源源1112161151413943578R23+15V+15V+15VRP1R24R2R20RP4R5R1R3R4R6R7R8R12R10R11R14R19R13R25R26R27R28R20R22R16R17R21R18R15V3V2V1V18V19V20V4V5V6V12V13V14V15V16V9V10V11V8V7V17VS5VS1VS2VS

12、3VS4VS6VS7VS8VS9VD1VD2VD3VD4VD5VD6VD7C1C2ubucous-金陵科技学院机电工程学院电气系金陵科技学院机电工程学院电气系 杭阿芳主讲杭阿芳主讲2022-6-102022-6-10363636图图2.7.8 KC41C2.7.8 KC41C原理图及其外部接线图原理图及其外部接线图 六路双脉冲发生器KC41C g1g2g3g4g5g6+15V输入输入输出输出006001200180024003000金陵科技学院机电工程学院电气系金陵科技学院机电工程学院电气系 杭阿芳主讲杭阿芳主讲2022-6-102022-6-103737usa1234567111091413

13、128161512345671110914131281615KJ004KJ004-15V+15V12345671110914131281615KJ004RP6RP3(1 6脚为6路单脉冲输入)12345671110914131281615KJ041(1510脚为6路双脉冲输出)至VT1usbuscupucoR19R13R20R14R21R15R9R3R6R18R8R2R5R17R7R1R4R16R10R11R12C7C4C1C8C5C2C9C6C3RP4RP1RP5RP2至VT2至VT3至VT4至VT5至VT6完整的三相全控桥触发电路完整的三相全控桥触发电路+15VU UA AU UB BU

14、UC C放大环节放大环节g1g2g3g4g5g6直流偏压直流偏压控制电压控制电压金陵科技学院机电工程学院电气系金陵科技学院机电工程学院电气系 杭阿芳主讲杭阿芳主讲2022-6-102022-6-1038383.8.3 3.8.3 触发电路的定相触发电路的定相n 触发电路的触发电路的定相定相触发电路应保证每个晶闸管触发脉冲触发电路应保证每个晶闸管触发脉冲与施加于晶闸管的交流电压保持固定、正确的相位关系。与施加于晶闸管的交流电压保持固定、正确的相位关系。n 措施：措施：n同步变压器原边接入为主电路供电的电网，同步变压器原边接入为主电路供电的电网，保证频率一保证频率一致。致。n触发电路定相的触发电路

15、定相的关键是确定同步信号与晶闸管阳极电压关键是确定同步信号与晶闸管阳极电压的关系。的关系。转例题转例题同步信号与晶闸管阳极电压信号相差同步信号与晶闸管阳极电压信号相差1801800 0. .金陵科技学院机电工程学院电气系金陵科技学院机电工程学院电气系 杭阿芳主讲杭阿芳主讲2022-6-102022-6-103939 三相同步变压器的接法与钟点数三相同步变压器的接法与钟点数 三相同步变压器有二十四种接法三相同步变压器有二十四种接法 转例题转例题金陵科技学院机电工程学院电气系金陵科技学院机电工程学院电气系 杭阿芳主讲杭阿芳主讲2022-6-102022-6-104040例：三相全控桥式变流电路，已

16、知主电路整流变压器为例：三相全控桥式变流电路，已知主电路整流变压器为D,y-11D,y-11联结，采用锯齿波同步触发电路。试确定同步变压器的联结。联结，采用锯齿波同步触发电路。试确定同步变压器的联结。共阴极组为共阴极组为D,y-5D,y-5联结。联结。D, ,y 5-115-11 usa usb uscD, ,y 1111TRuaubucuAuBuCTSsc- - usa- - usb- - u共阳极组为共阳极组为D,y-11D,y-11联结。联结。要要求求电电路路可可工工作作在在整整流流和和逆逆变变状状态态转接法转接法UABUaUab-Usa-UsabUsaUsabbac负负载载idudVT

17、1VT3VT5VT4VT6VT2晶闸管晶闸管VT1VT2VT3VT4VT5VT6主电路电压主电路电压+ua-uc+ub-ua+uc-ub同步电压同步电压-usa+usc-usb+usa-usc+usb金陵科技学院机电工程学院电气系金陵科技学院机电工程学院电气系 杭阿芳主讲杭阿芳主讲2022-6-102022-6-104141 为防止电网电压波形畸变对触发电路产生干扰，可对同步电压进为防止电网电压波形畸变对触发电路产生干扰，可对同步电压进行行R-CR-C滤波，当滤波，当R-CR-C滤波器滤波器滞后角为滞后角为6060 时，则同步变压器该如何选时，则同步变压器该如何选择？择？UABUaUab-Us

18、a-UsabUsaUsab-Usa共阴极组为共阴极组为D,y-3D,y-3联结。联结。共阳极组为共阳极组为D,y-9D,y-9联结。联结。D, ,y 1111TRuaubucuAuBuCD, ,y 3-93-9 usc usa usbTSsb- - usc- - usa- - ubac负负载载idudVT1VT3VT5VT4VT6VT2晶闸管晶闸管VT1VT2VT3VT4VT5VT6主电路电压主电路电压+ua-uc+ub-ua+uc-ub同步电压同步电压-usa+usc-usb+usa-usc+usb金陵科技学院机电工程学院电气系金陵科技学院机电工程学院电气系 杭阿芳主讲杭阿芳主讲2022-6-102022-6-104242 为防止电网电压波形畸变对触发电路产生干扰，可对同步电压进为防止电网电压波形畸变对触发电路产生干扰，可对同步电压进行行R-CR-C滤波，当滤波，当R-CR-C滤波器滤波器滞后角为滞后角为6060 时，则同步变压器该如何选时，则同步变压器该如何选择？择？UABUaUab-Usa-UsabUsaUsab-Usa 思考：若不改变同步变压思考：若不改变同步变压器的联接组别，还是采用器的联接组别，还是采用D,y5-11，则怎么连接触发则怎么连接触发脉冲？脉冲？晶闸管晶闸管VT1VT2VT3VT4VT5VT6主电路电压主电路电压+ua-uc+ub-ua+