第六节：整流电路的有源逆变工作状态PPT格式课件下载.ppt

1、把直流电转变成交流电的电路；3逆变的分类：有源逆变和无源逆变；4有源逆变：交流侧和电网连结的逆变电路；机车下坡行驶将机车的位能转变为电能，反送到交流电网中去，直流可逆调速系统、高压直流输电等；可控整流电路，在满足一定条件的情况下可工作于有源逆变状态，其电路形式未变，只是电路工作的条件发生转变；既工作在整流状态又工作在逆变状态的电路，称为：变流电路；5无源逆变：变流电路的交流侧不与电网联接，而直接接到负载；（在第 5 章中介绍）,二直流发电机电动机系统电能的流转,a）两电动势同极性 EG EM,c 图 两电动势顺向串联：共向电阻 R供电，G 和 M 均输出功率；由于R很小，实际上形成短路，在工作

2、中必须严防这类事故发生。,a 图 EG EM：电流 Id 从 G 流向 M，G 发电运转，输出电功率 EG Id，M 电动运转，吸收电功率 EM Id，R 产生热耗;,b 图 EM EG：电流 Id 从 M 流向G，M 发电运转，处于回馈制动状态，输出电功率 EM Id，G 电动运转，吸收电功率 EG Id，R产生热耗;M 轴上输入的机械能转变为电能反送给 G；,b）两电动势同极性 EM EG,c）两电动势反极性形成短路,三有源逆变产生的条件,1用单相全波电路代替上述 发电机G（见下图），M 电动运行，电路工作 在整流状态 在 0/2 间，Ud 为正值；Ud EM 时，输出 Id，电网输出 电

3、功率，电动机则吸收电功率；,因晶闸管单向导电，Id 方向不变，改变电能的输送方向，只能 改变 EM 极性。Ud 极性须反向，防止两电势顺向 串联；Ud 为负值，且|EM|Ud|，才能把电能从直流侧送到交流侧 实现逆变。,三有源逆变产生的条件,2M 回馈制动 电能的流向与整流时相反；M 输出电功率，电网吸收电功率；Ud 可通过改变 来进行调节，处于逆变状态时，Ud 应为负值；逆变时 在/2 之间；,在逆变工作状态下虽然晶闸管的 阳极电位大部分处于交流电压的 负半周期，但外接直流电动势EM 的存在，晶闸管仍承受正向电压 而导通,反馈电流,注意：Ud 和 EM 为负值，与标注的参考方向相反，EM=C

4、e n,四产生有源逆变的两个条件,1直流侧存在直流电势 E，其直流电势的极性和晶闸管导通方向一致；直流电势 E 的电压值应大于直流侧输出电压Ud；2晶闸管的控制角/2，使 Ud 为负值；,图2-45 单相全波电路的整流和逆变,半控桥或带续流二极管的可控整流电路因其整流输出电压ud不能出现负值故不能实现有源逆变,五逆变和整流的区别 控制角 不同,0 p/2 控制角用 b 表示，b p-逆变角 b的计量 从 a p 的位置为起始点，向左方计量；注意：和 方向相反,2.6.2 三相桥整流电路的有源逆变工作状态,一三相桥式电路工作于有源逆变状态时波形,图2-46 三相桥式整流电路工作于有源逆变状态时的

5、电压波形,二、有源逆变状态时各电量的计算,输出直流电压 Ud Ud 2.34U2cosa 2.34 U2 cos p-b 2.34U2cos b,流过晶闸管的电流有效值 IVT,（2-106）,（2-107）,从交流电源送到直流侧负载的有功功率 Pd,逆变时，EM为负值，故 Pd一般为负值，表示功率由直流电源输送到交流电源,（2-108）,在三相桥式电路中，变压器二次侧线电流的有效值 I2,输出直流电流 Id,每个晶闸管导通 2p/3，忽略直流电流 id的脉动,（2-105）,2.6.3 逆变失败与最小逆变角的限制,一逆变失败（逆变颠覆）,逆变状态下换相一旦失败，外接直流电源通过导通的晶闸管形

6、成短路、或者变流器输出的电压和直流电动势变成顺向串联形成短路，从而产生很大的短路电流，造成事故。这种现象称为：逆变失败,一逆变失败（逆变颠覆）,1逆变失败产生的原因 触发电路工作不可靠，不能适时、准确地给各晶闸管分配脉冲。如脉冲丢失、脉冲延时等，致使晶闸管不能正常换相；,晶闸管发生故障，该断时不断，或该通时不通；,交流电源缺相或突然消失；换相的裕量角不足，引起 换相失败。,一逆变失败（逆变颠覆）,2换相重叠角对逆变的影响,当 b g 时：换相结束时，晶闸管能承受反压而关断；,当 b g 时：从下图波形中可清楚地看到，应该通的VT1会关断，而应关断的VT3不能关断，从而导致逆变失败；,因此，对逆

7、变时所采用的最小逆变角bmin 必须要有一定的限制。,图2-47 交流侧电抗对逆变换相过程的影响,最小逆变角 bmi bmin d g q（2-109）,d 为晶闸管的关断时间 tq 折合的电角度，tq 大的可达 200300s，折算到电角度约 4 5；,二确定最小逆变角 bmin的依据,g 为换相重叠角 随直流平均电流和换相 电抗的增加而增大；q 为安全裕量角 针对脉冲不对称程度，一般可达5。q 值约取为10。,2.6.3 逆变失败与最小逆变角的限制,三换相重叠角 g 的计算,参照整流时 g 的计算方法,举例：某装置整流输出电压为220V，输出电流 800A，整流变压 器容量为 240kV。A，短路电压比 Uk%为 5%的三相线路，其最小 逆变角 bmi 的值约为1520。,（2-110）,根据逆变工作时 a p-b，并设 b g，上式可改写成,（2-111）,本节习题,98 页习题26、习题27、习题28、习题29,