第十二讲整流与有源逆变7(临时增加)D知识讲解.ppt

电 力 电 子 技 术Power Electronic Technology,整流与有源逆变,重要概念 触发延迟角 ：从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加触发脉冲止的电角度 导通角 ：晶闸管在一个电源周期中处于通态的电角度 的移相范围：指触发角可以变化的角度范围 直流输出电压平均值Ud 直流输出电流平均值Id IdT（流过晶闸管电流的平均值） IT （流过晶闸管电流的有效值）,的移相范围 电阻性负载： 单相桥式整流电路移相范围为180； 三相半波整流电路移相范围为150； 三相桥式整流电路移相范围为120； 大电感负载各电路移相范围均为90；,,整流电路平均电压 电阻性负载： 单相桥式整流电路 三相半波整流电路 30时，负载电流连续 30时，负载电流断续，晶闸管导通角减小，,,整流电路平均电压 电阻性负载： 三相桥整流电路 60时，负载电流连续 60时，负载电流断续，晶闸管导通角减小，,,整流电路平均电压 大电感负载： 单相桥式整流电路 三相半波整流电路 三相桥式整流电路,,整流电路中晶闸管平均电流和大电感负载下的有效值 单相桥式整流电路 三相半波整流电路 三相桥式整流电路,反电势大电感负载整流电路,半控整流电路,在u2电压正半周、触发角为时，触发VT1，VT1和VD4导通。

当u2过零变负时，因电感作用使电流连续，VT1继续导通但因a点电位低于b点电位，使得VD2正偏导通，而VD4反偏截止，电流从VD4转移至VD2，VD4关断，电流不再流经变压器二次绕组，而是由VT1和VD2续流此时整流桥输出电压为VT1和VD2的正向压降，接近于零，所以整流输出电压ud没有负半波这种现象被称为自然续流，在这点上，半控桥与全控桥是不同的 在u2电压负半周，具有与正半周相似的特性，触发角时触发VT3，VT3和VD2导通，u2过零变正时经VT3和VD4自然续流半控整流电路,有续流二极管VDR时，当u2电压降到零时，负载电流经VDR完成续流，晶闸管关断，避免了某一个晶闸管持续导通从而导致失控的现象同时，续流期间导电回路中只有一个管压降，也有利于降低损耗单相半控桥式整流电路带大电感负载时虽然本身具有自然续流能力，但在实际运行时，当角突然增大至180或触发脉冲丢失时，会发生一个晶闸管持续导通而两个二极管轮流导通的情况，即半周期ud为正弦，另外半周期ud为零，其平均值保持恒定，角失去控制作用，称为失控为避免失控，带电感性负载的半控桥式整流电路还需另加续流二极管当晶闸管控制角为45时,画出输出电压ud，晶闸管两端uT，二极管两端uD的波形,三相半波可控整流电路,三相半波共阳极可控整流电路,相对于三相半波共阴极可控电路，还有一种共阳极电路，即将三个晶闸管的阳极连在一起，其阴极分别接变压器的三个绕组，变压器的零线作为输出电压的正端，晶闸管共阳极端作为输出电压的负端，与共阴极电路不同的，由于电路采用共阳极接法，各晶闸管只能在相电压为负时触发导通，换流总是从电位较高的相换到电位较低的相。

自然换相点为三相电压负半波交点，负载电压ud为负值触发脉冲,,三相半波整流电路对触发脉冲的要求： 按VT1-VT2-VT3的顺序，相位依次差120； 三相桥式整流电路对触发脉冲的要求： 按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的顺序，相位依次差60； 共阴极组VT1、VT3、VT5的脉冲依次差120，共阳极组VT4、VT6、VT2也依次差120； 同一相的上下两个桥臂，即VT1与VT4，VT3与VT6，VT5与VT2，脉冲相差180三相桥式要采用宽触发或双窄脉冲,,,变压器漏感对整流电路的影响,以三相半波为例 VT1换相至VT2的过程： 因a、b两相均有漏感，故ia、ib均不能突变，于是VT1和VT2同时导通，相当于将a、b两相短路，在两相组成的回路中产生环流ikik=ib是逐渐增大的，而ia=Id-ik是逐渐减小的当ik增大到等于Id时，ia=0，VT1关断,换流过程结束图2-25 考虑变压器漏感时的三相半波可控整流电路及波形,变压器漏感对整流电路的影响,3. 换相重叠角,可见， 随其它参数变化的规律： 1） Id越大则 越大； 2） XB越大 越大； 3）当 90时， 越大 越小。

重叠角的产生是由于变压器漏感储存了电磁能量而引起的，Id和XB越大，变压器储存的能量越大当90时，越大，越小，这是因为越大，相邻相的相电压差值越大，要使得两相重叠导电，势必dik/dt要增大，即能量要释放得快逆变失败与换相重叠角,,换相重叠角的影响：,图2-47 交流侧电抗对逆变换相过程的影响,当b g 时，换相结束时，晶闸管能承受反压而关断如果b

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（最小为零），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，只能采用全控电路整流电路的有源逆变工作状态,,逆变和整流的区别：控制角 不同,0<

随着电动机转速的下降，不断地调节，使之由小变大直至2/2，如继续增大，即

对于连接ua反向的VT4，由于VT1和VT4触发导通相差180 ，所以选用和ua同步的电压作为VT4的同步电压us，常计为usa 同理可以获得其它四个SCR的同步电压变压器接法：主电路整流变压器为D,y-11联结，同步变压器为D,y-11,5联结,,图2-59 同步变压器和整流变压器的接法及矢量图,,触发电路的定相,。