電力電子技術(shù)王兆安復(fù)習(xí)重點(diǎn)

1、第 1章 緒 論1 電力電子技術(shù)定義： 是使用電力電子器件對(duì)電能進(jìn)行變 換和控制的技術(shù)，是應(yīng)用于電力領(lǐng)域的電子技術(shù)，主要用于電力變換。2 電力變換的種類（1）交流變直流AC-DC ：整流（2）直流變交流DC-AC ：逆變（3）直流變直流DC-DC ：一般通過直流 斬波 電路實(shí)現(xiàn)（4）交流變交流AC-AC ：一般稱作 交流電力控制3 電力電子技術(shù)分類： 分為電力電子器件制造技術(shù)和變流 技術(shù)。第 2 章 電力電子器件1 電力電子器件與主電路的關(guān)系（1）主電路：指能夠直接承擔(dān)電能變換或控制任務(wù)的電路。（2 ）電力電子器件： 指應(yīng)用于主電路中， 能夠?qū)崿F(xiàn)電能變 換或控制的電子器件。2 電力電子器件一般

2、都工作于 開關(guān) 狀態(tài)，以減小本身?yè)p耗。3 電力電子系統(tǒng)基本組成與工作原理（1 ）一般由 主電路 、控制電路 、檢測(cè)電路 、驅(qū)動(dòng)電路 、保 護(hù)電路 等組成。（2 ）檢測(cè)主電路中的信號(hào)并送入控制電路， 根據(jù)這些信號(hào) 并按照系統(tǒng)工作要求形成電力電子器件的工作信號(hào)。（3）控制信號(hào)通過驅(qū)動(dòng)電路去控制主電路中電力電子器件 的導(dǎo)通或關(guān)斷。（4）同時(shí)， 在主電路和控制電路中附加一些保護(hù)電路，以 保證系統(tǒng)正?？煽窟\(yùn)行。4 電力電子器件的分類 根據(jù)控制信號(hào)所控制的程度分類（1 ）半控型器件： 通過控制信號(hào)可以控制其導(dǎo)通而不能控 制其關(guān)斷的電力電子器件。如 SCR 晶閘管 。（2 ） 全控型器件：通過控制信號(hào)既可以

3、控制其導(dǎo)通，又 可以控制其關(guān)斷的電力電子器件。 如 GTO、GTR 、MOSFET 和 IGBT 。（3 ）不可控器件： 不能用控制信號(hào)來(lái)控制其通斷的電力電 子器件。如 電力二極管 。根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的性質(zhì)分類（1 ）電流型器件 ：通過從控制端注入或抽出電流的方式來(lái) 實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通或關(guān)斷的電力電子器件。如SCR、GTO 、GTR。（2 ）電壓型器件 ：通過在控制端和公共端之間施加一定電 壓信號(hào)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通或關(guān)斷的電力電子器件。如 MOSFET 、 IGBT 。根據(jù)器件內(nèi)部載流子參與導(dǎo)電的情況分類（1 ）單極型器件：內(nèi)部由一種載流子參與導(dǎo)電的器件。如MOSFET 。（2 ）雙極型器件： 由電子和空穴兩

4、種載流子參數(shù)導(dǎo)電的器 件。如 SCR、GTO、GTR 。（3 ）復(fù)合型器件： 有單極型器件和雙極型器件集成混合而成的器件。如 IGBT 。5 半控型器件 晶閘管 SCR將器件 N1、P2 半導(dǎo)體取傾斜截面， 則晶閘管變成 V1-PNP 和 V2-NPN 兩個(gè)晶體管。晶閘管的導(dǎo)通工作原理（ 1）當(dāng) AK 間加正向電壓 EA，晶閘管不能導(dǎo)通，主要是 中間存在反向 PN 結(jié)。（2）當(dāng) GK 間加正向電壓 EG ，NPN 晶體管基極存在驅(qū)動(dòng) 電流 IG，NPN 晶體管導(dǎo)通，產(chǎn)生集電極電流Ic2。（ 3）集電極電流 Ic2 構(gòu)成 PNP 的基極驅(qū)動(dòng)電流， PNP 導(dǎo) 通，進(jìn)一步放大產(chǎn)生 PNP 集電極電

5、流 I c1 。（4）Ic1與IG構(gòu)成 NPN 的驅(qū)動(dòng)電流，繼續(xù)上述過程，形 成強(qiáng)烈的負(fù)反饋， 這樣 NPN 和 PNP 兩個(gè)晶體管完全飽和， 晶閘管導(dǎo)通。2.3.1.4.3 晶閘管是半控型器件的原因（1）晶閘管導(dǎo)通后撤掉外部門極電流IG，但是 NPN 基極仍然存在電流，由 PNP 集電極電流 I c1供給，電流已經(jīng)形 成強(qiáng)烈正反饋，因此晶閘管繼續(xù)維持導(dǎo)通。（ 2）因此，晶閘管的門極電流只能觸發(fā)控制其導(dǎo)通而不能 控制其關(guān)斷。2.3.1.4.4 晶閘管的關(guān)斷工作原理 滿足下面條件，晶閘管才能關(guān)斷： （ 1）去掉 AK 間正向電壓； （ 2） AK 間加反向電壓；（3）設(shè)法使流過晶閘管的電流降低到

6、接近于零的某一數(shù)值 以下。2.3.2.1.1 晶閘管正常工作時(shí)的靜態(tài)特性 （ 1）當(dāng)晶閘管承受反向電壓時(shí)， 不論門極是否有觸發(fā)電流， 晶閘管都不會(huì)導(dǎo)通。（ 2）當(dāng)晶閘管承受正向電壓時(shí)， 僅在門極有觸發(fā)電流的情 況下晶閘管才能導(dǎo)通。（ 3）晶閘管一旦導(dǎo)通， 門極就失去控制作用， 不論門極觸 發(fā)電流是否還存在，晶閘管都保持導(dǎo)通。（ 4）若要使已導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷， 只能利用外加電壓和外 電路的作用使流過晶閘管的電流降到接近于零的某一數(shù)值 以下。2.4.1.1 GTO 的結(jié)構(gòu)（ 1）GTO 與普通晶閘管的相同點(diǎn)：是 PNPN 四層半導(dǎo)體 結(jié)構(gòu)，外部引出陽(yáng)極、陰極和門極。（ 2）GTO 與普通晶閘管的不

7、同點(diǎn)： GTO 是一種多元的功 率集成器件，其內(nèi)部包含數(shù)十個(gè)甚至數(shù)百個(gè)供陽(yáng)極的小 GTO 元，這些 GTO 元的陰極和門極在器件內(nèi)部并聯(lián)在一 起，正是這種特殊結(jié)構(gòu)才能實(shí)現(xiàn)門極關(guān)斷作用。2.4.1.2 GTO 的靜態(tài)特性（ 1）當(dāng) GTO 承受反向電壓時(shí)， 不論門極是否有觸發(fā)電流， 晶閘管都不會(huì)導(dǎo)通。（ 2）當(dāng) GTO 承受正向電壓時(shí)，僅在門極有觸發(fā)電流的情 況下晶閘管才能導(dǎo)通。（ 3）GTO 導(dǎo)通后，若門極施加反向驅(qū)動(dòng)電流，則GTO 關(guān)斷，也即可以通過門極電流控制 GTO 導(dǎo)通和關(guān)斷。（4 ）通過 AK 間施加反向電壓同樣可以保證 GTO 關(guān)斷。2.4.3 電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管 MOSFET（1

8、）電力 MOSFET 是用柵極電壓來(lái)控制漏極電流的，因 此它是電壓型器件。（3）當(dāng) U GS大于某一電壓值 UT 時(shí)，柵極下 P 區(qū)表面的電 子濃度將超過空穴濃度， 從而使 P 型半導(dǎo)體反型成 N 型半 導(dǎo)體，形成反型層。2.4.4 絕緣柵雙極晶體管 IGBT（1 ）GTR 和 GTO 是雙極型電流驅(qū)動(dòng)器件，其優(yōu)點(diǎn)是通流 能力強(qiáng)，耐壓及耐電流等級(jí)高，但不足是開關(guān)速度低，所 需驅(qū)動(dòng)功率大，驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜。（2 ）電力 MOSFET 是單極型電壓驅(qū)動(dòng)器件，其優(yōu)點(diǎn)是開 關(guān)速度快、所需驅(qū)動(dòng)功率小，驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單。（3 ）復(fù)合型器件： 將上述兩者器件相互取長(zhǎng)補(bǔ)短結(jié)合而成， 綜合兩者優(yōu)點(diǎn)。（4 ）絕緣柵雙極晶

9、體管 IGBT 是一種復(fù)合型器件， 由 GTR 和 MOSFET 兩個(gè)器件復(fù)合而成， 具有 GTR 和 MOSFET 兩 者的優(yōu)點(diǎn)，具有良好的特性。（1 ）IGBT 是三端器件，具有柵極 G、集電極 C 和發(fā)射極 E。（2）IGBT 由 MOSFET 和 GTR 組合而成。第 3 章 整流電路（1 ）整流電路定義： 將交流電能變成直流電能供給直流用 電設(shè)備的變流裝置。3.1.1 單相半波可控整流電路（ 4）觸發(fā)角 ：從晶閘管開始承受正向陽(yáng)極電壓起，到施加觸發(fā)脈沖為止 的電角度，稱為觸發(fā)角或控制角。（ 7）幾個(gè)定義 “半波”整流： 改變觸發(fā)時(shí)刻， ud和 id波形隨之改變， 直流輸出電壓 ud

10、為極性不變但瞬時(shí)值變化的脈動(dòng)直流，其波形只在 u2正半周內(nèi)出現(xiàn)，因此稱“半波”整流。 單相半波可控整流電路： 如上半波整流， 同時(shí)電路中采 用了可控器件晶閘管，且交流輸入為單相，因此為單相半 波可控整流電路。3.1.1.3 電力電子電路的基本特點(diǎn)及分析方法（1 ）電力電子器件為非線性特性， 因此電力電子電路是非 線性電路。（2 ）電力電子器件通常工作于通態(tài)或斷態(tài)狀態(tài)，當(dāng)忽略器件的開通過程和關(guān)斷過程時(shí)，可以將器件理想化，看作理 想開關(guān)，即通態(tài)時(shí)認(rèn)為開關(guān)閉合，其阻抗為零；斷態(tài)時(shí)認(rèn) 為開關(guān)斷開，其阻抗為無(wú)窮大。3.1.2 單相橋式全控整流電路（ 1）單相橋式全控整流電路帶電阻負(fù)載時(shí)的原理圖 由 4

11、個(gè)晶閘管（ VT 1 VT 4 ）組成單相橋式全控整流電 路。 VT1 和 VT 4組成一對(duì)橋臂， VT2 和 VT 3組成一對(duì)橋臂。（2）單相橋式全控整流電路帶電阻負(fù)載時(shí)的波形圖 0 ：VT1 VT4 未觸發(fā)導(dǎo)通，呈現(xiàn)斷態(tài)，則ud 0、id 0 、 i2 0 。1uVT1 uVT4 u2，uVT1 uVT4 2 u2。 ：在 角度時(shí)，給 VT 1 和 VT 4 加觸發(fā)脈沖，此時(shí) a 點(diǎn)電壓高于 b 點(diǎn)， VT 1 和 VT 4 承受正向電壓， 因此可靠導(dǎo)通， uVT1 uVT 4 0。電流從 a 點(diǎn)經(jīng) VT1 、R、VT4流回 b 點(diǎn)。 ud u2 ， i2 id ，形狀與電壓相同。 （ ）

12、：電源 u 2過零點(diǎn)， VT1 和 VT4 承受反向電壓而關(guān)1斷， uVT1 uVT4 2 u2 （負(fù)半周）。同時(shí)， VT 2 和 VT 3 未觸發(fā)導(dǎo)通，因此 ud 0 、 id 0 、 i2 0 。 （ ） 2 ：在（）角度時(shí)，給 VT2 和 VT 3加觸發(fā)脈沖，此時(shí) b 點(diǎn)電壓高于 a 點(diǎn)，VT 2 和 VT 3 承受正向電 壓，因此可靠導(dǎo)通， uVT 2 uVT 3 0 。VT 1 陽(yáng)極為 a 點(diǎn)，陰極為 b 點(diǎn)； VT 4 陽(yáng)極為 a 點(diǎn)，陰極為 b 點(diǎn)；因此 uVT1 uVT4 u2 。 電流從 b 點(diǎn)經(jīng) VT3 、R、VT2流回 b 點(diǎn)。udu2 ， i2 id 。（3）全波整流

13、在交流電源的正負(fù)半周都有整流輸出電流流過負(fù)載，因此 該電路為全波整流。（4）直流輸出電壓平均值（5）負(fù)載直流電流平均值（6）晶閘管參數(shù)計(jì)算1( 2U 2 )2承受最大正向電壓：承受最大反向電壓：2U 2觸發(fā)角的移相范圍：0 時(shí)， Ud 0.9U2；o180時(shí)， Ud 0 。因此移相范圍為 180o 晶閘管電流平均值： VT 1 、VT 4與 VT2 、VT 3 輪流導(dǎo) 電，因此晶閘管電流平均值只有輸出直流電流平均值的一1半，即 I dVTI d0.45U2 1 cos 。 R23.1.2.2 帶阻感負(fù)載的工作情況0時(shí)， Ud 0.9U2； 90o 時(shí)， Ud 0 。因此移相范可靠導(dǎo)通， ud

14、u2 ， idud ER( 1)單相橋式全控整流電路帶阻感負(fù)載時(shí)的原理圖( 2)單相橋式全控整流電路帶阻感負(fù)載時(shí)的波形圖分析時(shí)，假設(shè)電路已經(jīng)工作于穩(wěn)態(tài)下。 假設(shè)負(fù)載電感很大，負(fù)載電流不能突變，使負(fù)載電流 id 連續(xù)且波形近似為一水平線。 ：在 角度時(shí)，給 VT 1 和 VT 4 加觸發(fā)脈沖，此時(shí) a 點(diǎn)電壓高于 b 點(diǎn)， VT 1 和 VT 4 承受正向電壓， 因此可靠導(dǎo)通， uVT1 uVT4 0 。電流從 a 點(diǎn)經(jīng) VT1 、L、R、VT4 流回 b 點(diǎn)， ud u2 。i d為一水平線， i VT1,4 id i2 。VT 2 和 VT3 為斷態(tài)， i VT 2,3 0 ()：雖然二次電

15、壓 u2 已經(jīng)過零點(diǎn)變負(fù)，但因大電感 的存在使 VT 1 和 VT 4 持續(xù)導(dǎo)通。uVT1 uVT4 0 ， ud u2 ， i VT1,4 id i2 ，i VT 2,3 0 。 ( ) 2 ：在 ( ) 角度時(shí)，給 VT 2 和 VT 3 加觸發(fā)脈沖， 此時(shí) b 點(diǎn)電壓高于 a 點(diǎn)，VT 2 和 VT 3 承受正向電 壓，因此可靠導(dǎo)通， uVT2 uVT 3 0 。圍為 90o5)晶閘管承受電壓： 正向： 2U2 ；反向： 2U23.1.2.3 帶反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載時(shí)的工作情況(1) 單相橋式全控整流電路帶反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載時(shí)的原理圖 當(dāng)負(fù)載為蓄電池、 直流電動(dòng)機(jī)的電樞 (忽略其中的電感) 等時(shí)，負(fù)載

16、可看成一個(gè)直流電壓源，即反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載。正 常情況下，負(fù)載電壓 ud最低為電動(dòng)勢(shì) E 。 負(fù)載側(cè)只有 u2 瞬時(shí)值的絕對(duì)值大于反電動(dòng)勢(shì)，即u2 E 時(shí)，才有晶閘管承受正電壓，有導(dǎo)通的可能。2)單相橋式全控整流電路帶反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載時(shí)的波形圖 ( )：在 角度時(shí)，給 VT 1 和 VT 4 加觸發(fā)脈沖，此時(shí)u2 E，說(shuō)明 VT1 和 VT 4承受正向電壓，因此)( ) ：在 () 角度時(shí)， u2 E ，說(shuō)明 VT 1 和 VT 4 已經(jīng)開始承受反向電壓關(guān)斷。同時(shí)，由于 VT 2 和 VT 3 還未觸發(fā)導(dǎo)通，因此 ud E ， id 0 。 ( ) ()：此過程為 VT2 和 VT3 導(dǎo)通階段，由于是橋

17、式全 控整流，因此負(fù)載電壓與電流同前一階段，由于 VT 2和VT 3的導(dǎo)通，使VT 1 和VT4承受反 向電壓而關(guān)斷 iVT1,4 0。VT 1 陽(yáng)極為 a 點(diǎn)，陰udu2 ， idud E極為 b點(diǎn)；VT 4陽(yáng)極為a 點(diǎn)，陰極為 b 點(diǎn)；因此u VT1,4u2 。電流從b 點(diǎn)經(jīng)VT 3 、L、R、VT2 流回 b點(diǎn)，udu2 。id 為一水平線，i VT 2,3idi2 。 2 (2 )： 雖然二次電壓 u2 已經(jīng)過零點(diǎn)變正，但因大電感 的存在使 VT 2 和 VT 3 持續(xù)導(dǎo)通。uVT2 uVT 3 0 ， u VT1,4 u2 ， ud u2 ，i VT 2,3 id i2 ， i VT

18、1,4 0 。( 3)直流輸出電壓平均值( 4)觸發(fā)角的移相范圍3.2 三相可控整流電路3.2.1 三相半波可控整流電路1)三相半波可控整流電路帶電阻負(fù)載時(shí)的原理圖 變壓器一次側(cè)接成三角形，防止 3 次諧波流入電網(wǎng) 變壓器二次側(cè)接成星形，以得到零線。 三個(gè)晶閘管分別接入 a、b、c 三相電源，其所有陰極連 接在一起，為共陰極接法。(2) 三相半波不可控整流電路帶電阻負(fù)載時(shí)的波形圖將上面原理圖中的三個(gè)晶閘管換成不可控二極管， 分 別采用 VD 1、VD 2和 VD 3表示。工作過程分析基礎(chǔ)： 三個(gè)二極管對(duì)應(yīng)的相電壓中哪一 個(gè)的值最大，則該相所對(duì)應(yīng)的二極管導(dǎo)通，并使另兩 相的二極管承受反壓關(guān)斷，

19、輸出整流電壓即為該相的 相電壓。 t1 t2：a 相電壓最高，則 VD 1導(dǎo)通， VD2和 VD3 反壓關(guān)斷， ud ua 。t 2 t3：b 相電壓最高，則VD 2 導(dǎo)通，VD 3和 VD 1反壓關(guān)斷，udub 。t3 t4：b 相電壓最高，則VD 2 導(dǎo)通，VD 3和 VD 1反壓關(guān)斷，udub 。 按照上述過程如此循環(huán)導(dǎo)通，每個(gè)二極管導(dǎo)通120o 。 自然換向點(diǎn)：在相電壓的交點(diǎn)t1、 t2 、 t3 處，出現(xiàn)二極管換相，即電流由一個(gè)二極管向另一個(gè)二極管轉(zhuǎn)移， 這些交點(diǎn)為自然換向點(diǎn)。ud uc ， iVT1 0 ，VT 1 承受 a 點(diǎn)-c 點(diǎn)間電壓，即uVT1 uac 。（4）三相半波

20、可控整流電路帶電阻負(fù)載時(shí)的波形 圖（30o)定義：t1時(shí)刻為自然換向點(diǎn)后30 o ， t2 和t3時(shí)刻依次電壓），該時(shí)刻為各晶閘管觸發(fā)角的起點(diǎn)，即t1 ( t1 90 ) ：自然換向點(diǎn)：對(duì)于三相半波可控整流電路而言，自然換向點(diǎn)是各相晶閘管能觸發(fā)導(dǎo)通的最早時(shí)刻（即開始承受正向3 ）三相半波 可控整流電路 帶電阻負(fù)載 時(shí)的波形 圖a相電壓最高， VT 1已經(jīng)承受正壓，但在t1時(shí)刻（即間距 120 o 。t1 t2 ：a 相電壓最高， VT 1 開始承受正壓， 在t1時(shí)刻觸發(fā)導(dǎo)通，ud30o ）時(shí)開始觸發(fā)導(dǎo)通， uVT1 0 ，而 VT 2和 VT3uVT1 0，而 VT2和 VT 3反壓關(guān)斷udu

21、a ， iVT1 id R 。t 2 b 相電壓最高， VT 2 開始承受正壓，在反壓關(guān)斷。ud ua ， iVT1idRud。t3：t2 時(shí)刻觸發(fā)( t1 90o ) t2 ：導(dǎo)通， uVT2 0 ，而 VT 3和 VT 1反壓關(guān)斷。ud ub ， iVT1 0 ，VT 1 承受 a 點(diǎn)-b 點(diǎn)間電壓，即b 相的自然換向點(diǎn)， b 相電壓高于 a 相電壓， VT 2已經(jīng)開始承受正壓，但是 VT 2沒有門極 觸發(fā)脈沖，因此 VT 2保持關(guān)斷。這 樣 ， 原 來(lái) 已 經(jīng) 導(dǎo) 通的 VT 1 仍 然 承 受 正 向 電 壓雖然已到 a 相和u VT1 u ab 。ua 0 ) 而 持 續(xù) 導(dǎo) 通 ，

22、 uVT 1 0 ， ud ua ，t3 t4 ：c 相電壓最高， VT 3 開始承受正壓， 在 t 3時(shí)刻觸發(fā)導(dǎo)udi VT1 i dR 。通， uVT3 0 ，而 VT1 和 VT 2反壓關(guān)斷。t2 t3 ：b 相電壓最高， VT2 已經(jīng)承受正壓，t2 時(shí)刻（即30o ）時(shí)開始觸發(fā)導(dǎo)通 VT 2，uVT 2 0 ，這樣 VT1 開始承受反壓而關(guān)斷。ud ub，iVT1 0，VT1承受 a點(diǎn)-b 點(diǎn)間電壓，即uVT1 uab 。 t3 t4 ：c 相電壓最高， VT 3 已經(jīng)承受正壓， t3 時(shí)刻（即 30o ）時(shí)開始觸發(fā)導(dǎo)通 VT 3，uVT 3 0 ，這樣 VT2 開始承受反壓而關(guān)斷。u

23、d uc ，iVT1 0，VT1 承受 a 點(diǎn)-c 點(diǎn)間電壓，即uVT1 uac 。（ 5 ）三相半波 可控整流電路 帶電阻負(fù)載 時(shí)的波形 圖 o（ 60 ）定義： t1時(shí)刻為自然換向點(diǎn)后 60o ， t2 和 t 3時(shí)刻依次 當(dāng)30o 時(shí)，負(fù)載電流處于斷續(xù)狀態(tài)，直到150o時(shí)，整流輸出電壓為零。 結(jié)合上述分析， 三相半波可控整流電路帶電阻負(fù)載時(shí)角的移相范圍為 150o ，其中經(jīng)歷了負(fù)載電流連續(xù)和斷續(xù)的工作過程7）數(shù)值計(jì)算30o 時(shí)，整流電壓平均值（負(fù)載電流連續(xù)）Ud516間距 120o2U2 sin td( t)3 6U2 cos當(dāng)0o 時(shí)， U d 最大， Ud 1.17U 230o 時(shí)，

24、整流電壓平均值（負(fù)載電流斷續(xù)）Ud1.17U 2 co322U2 sin td( t)U21 cos(26) 0.當(dāng)150o時(shí)， U d最小， Ud 0 負(fù)載電流平均值：IdUd。R為變壓器二次側(cè)線電壓的峰值， t1 ( t1 90o )：a 相電壓最高， VT 1在 t1時(shí)刻（即60o ）時(shí)開始觸發(fā)導(dǎo)通，即使過了自然換向點(diǎn)，但因VT 2未導(dǎo)通及ua 0，而使 VT 1持續(xù)導(dǎo)通， uVT1 0，而 VT2 和 VT 3 反壓關(guān)斷。udud ua， iVT1 id R 。 （ t1 90o） t2：a相電壓過零變負(fù) （ ua 0），而使 VT1 承受反壓關(guān)斷， 而 VT 2（未觸發(fā)導(dǎo)通）和 VT

25、 3 仍為關(guān)斷。iVT1 id 0 ， ud 0。 t2 t3及 t3 t 4期間情況分別為 VT2和 VT3導(dǎo)通 過程，與上述相同。（ 6）三相半波可控整流電路帶電阻負(fù)載不同觸發(fā)角工作時(shí) 的情況總結(jié) 當(dāng)30o 時(shí)，負(fù)載電流處于連續(xù)狀態(tài)， 各相導(dǎo)電 120o 。 當(dāng)30o 時(shí)，負(fù)載電流處于連續(xù)和斷續(xù)的臨界狀態(tài)， 各相仍導(dǎo)電 120o 晶閘管承受的最大反向電壓：U RM 2 3U 2 6U 2 2.45U 2 晶閘管承受的最大正向電壓：如 a 相，二次側(cè) a 相電壓與晶閘管正向電壓之和為負(fù) 載整流輸出電壓 Ud ，由于 Ud 最小為 0，因此晶閘管最大 正向電壓 U FM 2U 2 。2.2.1

26、.2 阻感負(fù)載（1）三相半波可控整流電路帶阻感負(fù)載時(shí)的原理圖 當(dāng)阻感負(fù)載中的電感值很大時(shí)， 整流獲得的電流 id 波形 基本是平直的，即流過晶閘管的電流接近矩形波。 當(dāng)30o 時(shí)，整流電壓波形與電阻負(fù)載時(shí)相同，因?yàn)閮煞N負(fù)載情況下，負(fù)載電流均連續(xù)。（ 2 ）三相半波 可控整流電路 帶阻感負(fù)載 時(shí)的波形 圖 o（ 60 ）定義： t1時(shí)刻為自然換向點(diǎn)后 60o ， t2 和 t3時(shí)刻依次間距 120o 。 t1 t2 ：VT 1承受正壓并觸發(fā)導(dǎo)通，過自然換向點(diǎn)后a 相電壓仍大于 0，VT 1仍持續(xù)導(dǎo)通。a 相過零點(diǎn)后，由于電感的存在，阻止電流下降，因而 VT 1 仍持續(xù)導(dǎo)通。ud ua，ia id

27、 Id， ib ic 0，uVT1 0。 t2 t3：當(dāng) t2 時(shí)刻， b 相電壓最高，同時(shí)觸發(fā)導(dǎo)通，則VT 2導(dǎo)通，這樣 VT1 承受反壓關(guān)斷，由 VT2 向負(fù)載供電。ud ub，ib id Id， ia ic 0，uVT1 uab。 t3 t4 ：工作過程與上述相同。ud uc ， ic id I d， ia ib 0， uVT1 uac 。（ 3）三相半波可控整流電路帶阻感負(fù)載不同觸發(fā)角工作時(shí) 的情況總結(jié) 阻感負(fù)載狀態(tài)下， 由于大電感的存在， 使負(fù)載電流始終 處于連續(xù)狀態(tài)，各相導(dǎo)電 120o 。 當(dāng) 30 o時(shí)，負(fù)載電壓 ud 波形將出現(xiàn)負(fù)的部分， 并隨 著觸發(fā)角的增大，使負(fù)的部分增多。

28、 當(dāng) 90 o時(shí)，負(fù)載電壓 ud 波形中正負(fù)面積相等， ud 平 均值為 0 。 結(jié)合上述分析， 三相半波可控整流電路帶阻感負(fù)載時(shí) 角的移相范圍為 90o 。（ 4）數(shù)值計(jì)算 整流電壓 平均值（負(fù)載電流始終連續(xù)）： Ud 1.17U 2 cos 。 晶閘管承受的最大正反向電壓： 為變壓器二次側(cè)線電壓的峰值，UFM U RM2 3U 2 6U 2 2.45U 23.2.2 三相橋式全控整流電路 三相橋式全控整流電路原理圖： （1 ）由 6 只晶閘管組成，形成三個(gè)橋臂， 其中每個(gè)橋臂連 接一相電源。（2）陰極連接在一起的 3 只晶閘管（ VT 1、VT 3、VT 5）稱 為共陰極組，處于橋臂上端。

29、（3）陽(yáng)極連接在一起的 3 只晶閘管（ VT 4、VT 6、VT 2）稱 為共陽(yáng)極組，處于橋臂下端。（ 4）晶閘管的導(dǎo)通順序： VT 1、VT 2、VT 3、VT 4、VT 5、 VT 6。3.2.2.1 帶電阻負(fù)載時(shí)的工作情況（0o ）（ 1 ）基本說(shuō)明 自然換向點(diǎn)仍為 a、 b、 c 相的交點(diǎn)。 將 t1時(shí)刻（自然換向點(diǎn)） 后的一個(gè)電源周期分成 6 段， 每段電角度為 60o ，分別為、。（2）波形圖分析 階段：a 相電壓最大， b 相電壓最小，觸發(fā)導(dǎo)通 VT 1 （事實(shí) 上， VT 6 已經(jīng)導(dǎo)通）uabud uab ， iVT1 R ， uVT1 0 。 階段：a 相電壓最大， c 相電

30、壓最小，觸發(fā)導(dǎo)通 VT 2，則 VT 6承受反壓（ucb0 ）而關(guān)斷，VT 1 持續(xù)導(dǎo)通。ud uac ，iVT1uacR ， uVT10。階段：b 相電壓最大， c相電壓最小，觸發(fā)導(dǎo)通 VT 3，則VT1承受反壓（uab0 ）而關(guān)斷，VT 2 持續(xù)導(dǎo)通。ud ubc ，iVT1ubcR ， uVT1uab 。階段：b 相電壓最大， a相電壓最小，觸發(fā)導(dǎo)通 VT 4，則VT2承受反壓（uac0 ）而關(guān)斷，VT 3 持續(xù)導(dǎo)通。ud uba ，iVT1ubaR ， uVT1uab 。階段：c 相電壓最大， a相電壓最小，觸發(fā)導(dǎo)通 VT 5，則VT3承受反壓（ubc0 ）而關(guān)斷，VT 4 持續(xù)導(dǎo)通。

31、ud uca ，iVT1ucaR ， uVT1uac 。階段：c 相電壓最大， b 相電壓最小，觸發(fā)導(dǎo)通 VT 6，則VT4承受反壓（uba0 ）而關(guān)斷，VT 5 持續(xù)導(dǎo)通。ud ucb ，iVT1ucbR ， uVT1uac 。（3）總結(jié) 對(duì)于共陰極組的 3 個(gè)晶閘管來(lái)說(shuō)， 陽(yáng)極所接交流電壓值 最高的一個(gè)導(dǎo)通；對(duì)于共陽(yáng)極組的 3 個(gè)晶閘管來(lái)說(shuō)，陰極 所接交流電壓值最低的一個(gè)導(dǎo)通。 每個(gè)時(shí)刻均需 2 個(gè)晶閘管同時(shí)導(dǎo)通， 形成向負(fù)載供電的 回路，其中 1 個(gè)晶閘管是共陰極組的， 1 個(gè)是共陽(yáng)極組的， 且不能為同 1 相的晶閘管。 對(duì)觸發(fā)脈沖的要求： 6 個(gè)晶閘管的脈沖按 VT 1VT 2VT 3

32、 VT 4 VT 5 VT 6的順序，相位依次差 60o 。 共陰極組 VT 1、VT 3、 VT 5的脈沖依次差 120 o ，共陽(yáng)極 與0o時(shí)相比， 晶閘管起始導(dǎo)通時(shí)刻推遲了30o，組源周期 360 o 分成 6 段，每段電角度為 60o ，分別為、組 VT 2、 VT 4、 VT 6的脈沖依次差 120o 。 同一相的上下兩個(gè)橋臂，即VT 1與 VT 4，VT 3 與 VT 6，VT5與 VT 2，脈沖相差 180o 。 整流輸出電壓 ud 一周期脈動(dòng) 6 次，每次脈動(dòng)的波形都 一樣，故該電路為 6 脈沖整流電路。30o）（ 1）基本說(shuō)明 自然換向點(diǎn)仍為 a、 b、 c 相的交點(diǎn)。 t1

33、 時(shí)刻為 a 相 30 o 觸發(fā)角位置，將該時(shí)刻后的一個(gè)電成ud的每一段線電壓因此推遲 30o ， ud平均值降低。 VT1 處于通態(tài)的 120o 期間，變壓器二次側(cè)a 相電流ia 0 ，波形與同時(shí)段的 ud波形相同。 VT4 處于通態(tài)的 120o 期間， ia波形與同時(shí)段的 ud波形相同，但為負(fù)值。60o)（1）波形圖分析 階段：a 相電壓最大， c 相電壓最小， 通過以往經(jīng)驗(yàn)知道 VT 6 已經(jīng)導(dǎo)通，此時(shí)觸發(fā)導(dǎo)通 VT 1，不觸發(fā) VT 2，則整個(gè) 階段 I 中，VT1和 VT 6持續(xù)導(dǎo)通。、。（ 2）波形圖分析階段：a 相電壓最大， b 上，VT 6已經(jīng)導(dǎo)通） 當(dāng)過 b、 c 相交點(diǎn)后，

34、雖然 b 電壓高于 c 相電壓，但 是由于未觸發(fā)導(dǎo)通 此整個(gè)階段 I 中，相電壓最小，觸發(fā)導(dǎo)通 VT 1 （事實(shí)VT 2 ，且 a 相電壓仍高于 b 相，因 VT 1和 VT6 持續(xù)導(dǎo)通。ud uab ， uVT1 0 。 階段：b 相電壓最大， c 相電壓最小，此時(shí)觸發(fā)導(dǎo)通 VT 2 ， 則 VT 6 承受電壓 ucb 0 而關(guān)斷，而 a 相電壓仍比 c 相大，因此 VT 1和 VT 2 持續(xù)導(dǎo)通。ud uac，uVT1 0 。ud uab， uVT10， ia id Ruab。階段：分析過程同階段ud uac， uVT1階段：分析過程同階段ud ubc， uVT1階段：分析過程同階段ud

35、uba， uVT1階段：分析過程同階段u d u ca ， u VT 1階段：I ，VT 1和 VT 2持續(xù)導(dǎo)通。0，ia iduac 。adRI ，VT 2和 VT 3持續(xù)導(dǎo)通。uab ， i a 0 。I ，VT 3和 VT 4持續(xù)導(dǎo)通。uab ， iai du ba。R 階段： 分析過程同階段， ud ubc ， u VT1 階段： 分析過程同階段， ud uba ， u VT1 階段： 分析過程同階段， ud uca ， u VT 1 階段： 分析過程同階段，VT 2和 VT3 持續(xù)導(dǎo)通 u ab 。VT 3和 VT4 持續(xù)導(dǎo)通 u ab 。VT 4和 VT5 持續(xù)導(dǎo)通 u ac 。V

36、T 5和 VT6 持續(xù)導(dǎo)通ud ucb ， uVT 1 uac 。I ，VT 4和 VT 5持續(xù)導(dǎo)通。uac ， i ai du ca。R分析過程同階段 I ，VT 5和 VT 6持續(xù)導(dǎo)通2）總結(jié) 與30o 時(shí)相比，晶閘管起始導(dǎo)通時(shí)刻繼續(xù)向后推遲30o ， ud 平均值繼續(xù)降低，并出現(xiàn)了為零的點(diǎn)。3）總結(jié)與ud 波形的形狀一樣，保持連續(xù)。ud ucb ， uVT1 uac ， ia 0。 當(dāng)60o 時(shí)， ud波形均連續(xù)， 對(duì)于電阻負(fù)載， id波形3.2.2.4 帶電阻負(fù)載時(shí)的工作情況（90o ）（ 1） 60o 時(shí)整流電路觸發(fā)脈沖要求 60o 時(shí)，負(fù)載電流將出現(xiàn)斷續(xù)狀態(tài)，這樣為確保電 路的正常

37、工作，需保證同時(shí)導(dǎo)通的 2 個(gè)晶閘管均有觸發(fā)脈 沖。 方法一：采用寬脈沖觸發(fā)， 即觸發(fā)脈沖的寬度大于 60o ， 一般取 80o 100o 。 方法二：采用雙脈沖觸發(fā)， 即在觸發(fā)某個(gè)晶閘管的同時(shí)， 給序號(hào)緊前的一個(gè)晶閘管補(bǔ)發(fā)脈沖。即用兩個(gè)窄脈沖代替 寬脈沖，兩個(gè)窄脈沖的前沿相差 60o，脈寬一般為后半段內(nèi)， ud0，id iVT1ia 0 。階段：前半段內(nèi)， VT 4 和VT 5 持 續(xù) 導(dǎo) 通 。 ud uca ，idiaudR，iVT10。后半段內(nèi)，ud0，id iVT1ia0。階段：前半段內(nèi)，VT5和 VT6持續(xù)導(dǎo)通。udud ucb ，idRiVT1 ia0。后半段內(nèi)，ud0，id i

38、VT1ia0。3）總結(jié)oo20 30 。 當(dāng)60o 時(shí)，負(fù)載電流將出現(xiàn)斷續(xù)狀態(tài)。（ 2）波形圖分析階段： 前半段內(nèi)， ua ub 經(jīng)導(dǎo)通，此時(shí)觸發(fā)導(dǎo)通u c ，通過以往經(jīng)驗(yàn)知道 VT6 已VT 1，不觸發(fā) VT 2，則 VT 1和 當(dāng) 120o時(shí)，整流輸出電壓 ud 波形全為零，因此帶 電阻負(fù)載時(shí)的三相橋式全控整流電路 角的移相范圍是 120o 。VT 6 導(dǎo)通。 ud后半段內(nèi)， ub 點(diǎn) 后 VT 6 和id iVT1 iauab ，uaVT10。ud。Ruc，出現(xiàn) a、b 相交點(diǎn)，則過交承受反壓關(guān)斷id iVT1 iaud 0 ，3.2.2.7 三相橋式全控整流電路的定量分析（1）帶電阻負(fù)

39、載時(shí)的平均值 特點(diǎn)： 60o 時(shí)，整流輸出電壓連續(xù)； 60o 120o階段：前半段內(nèi)， ub采用寬脈沖或雙脈沖方式觸發(fā)id iVT 1 ia后半段內(nèi)， ub 點(diǎn) 后 VT 1 和id iVT1階段：前半段內(nèi)，iVT1 ia后半段內(nèi)，階段：前半段內(nèi)iauauc ，此時(shí)觸發(fā)導(dǎo)通VT 1 導(dǎo)通。VT 2，同時(shí) ud uac ，時(shí)，整流輸出電壓斷續(xù)。 整流電壓平均值計(jì)算公式：以u(píng)d 所處的線電壓波形為ud。Rua，出現(xiàn) a、c 相交點(diǎn)，則過交0，ucVT 2 承 受 反 壓 關(guān) 斷 。 ud0。VT2和 VT 3持續(xù)導(dǎo)通。 ud ubc，idudR，0。ud 0，id iVT1 ia 0 。， VT

40、3 和 VT 4 持 續(xù) 導(dǎo) 通 。 uduba ，idia ud ， iVT1 0。R1背景，周期為 。3 輸出電流平均值計(jì)算公式：IdUd。R3.7 整流電路的有源逆變工作狀態(tài)3.7.1 逆變的概念3.7.1.1 什么是逆變？為什么要逆變？（ 1）逆變定義： 生產(chǎn)實(shí)踐中， 存在著與整流過程相反的要 求，即要求把直流電轉(zhuǎn)變成交流電，這種對(duì)應(yīng)于整流的逆 向過程，定義為逆變。（3）逆變電路定義：把直流電逆變成交流電的電路。（4）有源逆變電路：將交流側(cè)和電網(wǎng)連結(jié)時(shí)的逆變電路， 實(shí)質(zhì)是整流電路形式。（ 5）無(wú)源逆變電路： 將交流側(cè)不與電網(wǎng)連結(jié)， 而直接接到 負(fù)載的電路，即把直流電逆變?yōu)槟骋活l率或可調(diào)

41、頻率的交 流電供給負(fù)載的電路。（ 6）有源逆變電路的工作狀態(tài)： 只要滿足一定條件，可控 整流電路即可以工作于整流狀態(tài)， 也可以工作于逆變狀態(tài)。（ 1）單相全波電路（相當(dāng)發(fā)電機(jī)） - 電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)（ 2）單相全波電路（整流狀態(tài)）- 電動(dòng)機(jī)（電動(dòng)狀態(tài)）系統(tǒng) 電動(dòng)機(jī)處于電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)， 全波電路處于整流工作狀態(tài) （0 2 ），直流輸出電壓 Ud 0，而且Ud EM，才 能輸出電樞電流 Id Ud EM 。dR 能量流向：交流電網(wǎng)輸出電功率，電動(dòng)機(jī)輸入電功率。（ 3）單相全波電路（有源逆變狀態(tài)）- 電動(dòng)機(jī)（發(fā)電回饋制動(dòng)）系統(tǒng) 電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電回饋制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)， 由于晶閘管單向?qū)?電性，電路內(nèi) I d 的方向

42、依然不變。 這樣，要保證電動(dòng)機(jī)有電動(dòng)運(yùn)行變成發(fā)電回饋制動(dòng)運(yùn) 行，必須改變 EM 的極性， 同時(shí)直流輸出電壓 Ud 也改變極 性（ U d 0， ）。d2 此時(shí)，必須保證 EM Ud ，Id EM Ud ，才能把R 電能從直流側(cè)送到交流側(cè)，實(shí)現(xiàn)逆變。 能量流向：電動(dòng)機(jī)輸出電功率，交流電網(wǎng)吸收電功率。 全波電路有源逆變工作狀態(tài)下， 為什么晶閘管觸發(fā)角處于 ，仍能導(dǎo)通運(yùn)行？2答：主要由于全波電路有外接直流電動(dòng)勢(shì)EM 的存在且EM U d ，這是電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電回饋制動(dòng)狀態(tài)時(shí)得到的，這樣能夠保證系統(tǒng)得到很大的續(xù)流，即使晶閘管的陽(yáng)極電 位大部分處于交流電壓為負(fù)的半周期，但是仍能承受正向 電壓而導(dǎo)通。（ 4

43、）有源逆變產(chǎn)生的條件 變流電路外側(cè)要有直流電動(dòng)勢(shì)， 其極性必須和晶閘管的 導(dǎo)通方向一致，其值應(yīng)大于變流電路直流側(cè)的平均電壓。 要求晶閘管的控制觸發(fā)角 ，使 Ud 為負(fù)值。第 4 章 逆變電路（1）逆變定義：將直流電能變成交流電能。（2）有源逆變：逆變電路的交流輸出側(cè)接在電網(wǎng)上。（3）無(wú)源逆變：逆變電路的交流輸出側(cè)直接和負(fù)載相連。4.2 電壓型逆變電路（ 1）逆變電路分類：根據(jù)直流側(cè)電源性質(zhì)可以分為電壓 （源）型逆變電路和電流（源）型逆變電路。（2）電壓（源）型逆變電路 VSI ：直流側(cè)為電壓源。（3）電流（源）型逆變電路 CSI ：直流側(cè)為電流源。（4）電壓型逆變電路舉例： 直流側(cè)為電壓源，

44、或并聯(lián)有大電容。 直流側(cè)電壓基本無(wú) 脈動(dòng)，直流回路呈低阻抗。 由于直流電壓源的鉗位作用， 交流側(cè)輸出電壓波形為矩形波，并且與負(fù)載阻抗角無(wú)關(guān)。而交流側(cè)輸出電流波形和 相位因負(fù)載阻抗情況的不同而不同。 當(dāng)交流側(cè)為阻感負(fù)載時(shí)， 需要提供無(wú)功功率， 直流側(cè)電 容起緩沖無(wú)功能量的作用。 圖中逆變橋各臂都并聯(lián)反饋二極管， 為了給交流側(cè)向直 流側(cè)反饋的無(wú)功能量提供通道。4.2.1 單相電壓型逆變電路4.2.1.1 半橋逆變電路（1）電路原理圖 由兩個(gè)橋臂組成， 其中每個(gè) 橋臂均包含一個(gè)可控器件和一 個(gè)反并聯(lián)二極管。 直流輸入側(cè)接有兩個(gè)相互 串聯(lián)的足夠大的電容，兩個(gè)電 容的連接點(diǎn)為直流電源的中點(diǎn)。 負(fù)載連接在

45、直流電源中點(diǎn)和兩個(gè)橋臂連接點(diǎn)之間。（2）柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào) 開關(guān)器件 V 1 和 V 2 的柵極信號(hào)在一個(gè)周期內(nèi)半周正偏， 半周反偏，且二者互補(bǔ)。 0t2：V1 柵極高電平， V2 柵極低電平。 t2 t4 ：V2 柵極高電平， V1 柵極低電平。 t4 t6 ：V 1 柵極高電平， V2 柵極低電平。（3）電壓與電流波形圖 0t2：V1 柵極高電平， V2 柵極低電平， 因此 V1 為通 態(tài)， V 2為斷態(tài)，則負(fù)載電壓 uo Um Ud /2。 t2 時(shí)刻： V1 開始關(guān)斷，但感性負(fù)載中的電流 io 不能立 即改變方向，于是 VD 2 導(dǎo)通續(xù)流（稱為續(xù)流二極管） ，則 負(fù)載電壓 uo Um Ud/

46、2。直到 t3時(shí)刻 io降為零時(shí)， VD 2 截 止 ， V 2 開 始 導(dǎo) 通 ， 負(fù) 載 電 壓 仍 為 uo Um Ud /2 ， io 反向。 其他時(shí)刻同理。（4）有功功率與無(wú)功功率 當(dāng)V1或 V2 為通態(tài)時(shí)， 負(fù)載電流與電壓同方向， 直流側(cè) 向負(fù)載提供能量。 當(dāng) VD 1 或 VD 2 為通態(tài)時(shí)，負(fù)載電流與電壓反向，則負(fù) 載電感中儲(chǔ)存的能量向直流側(cè)反饋，即負(fù)載電感將其吸收 的無(wú)功能量反饋回直流側(cè)，反饋回的能量暫時(shí)儲(chǔ)存在直流 側(cè)電容中，直流側(cè)電容器起著緩沖這種無(wú)功能量的作用。（5）應(yīng)用說(shuō)明 上述電路中開關(guān)器件若為晶閘管， 則需要使用強(qiáng)迫換流 電路。 半橋逆變電路優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 使用器

47、件少， 但缺點(diǎn)是 輸出交流電壓幅值僅為 Ud / 2，且直流側(cè)需要兩個(gè)電容器 串聯(lián)。 半橋逆變電路常使用在幾千瓦以下的小功率逆變電源 中。4.2.1.2 全橋逆變電路4.2.2 三相電壓型逆變電路4.2.2.1 三相電壓型橋式逆變電路（ 1）電路圖 開關(guān)器件為 IGBT 。 直流側(cè)由兩個(gè)電容器組成，電壓中點(diǎn)為 N 。 直流電壓為 Ud ，因此“ +”電壓為 Ud / 2 ，“”電壓 為 Ud /2。 負(fù)載側(cè)中點(diǎn)為 N 。（ 2）工作方式（ 180o 導(dǎo)電方式） 每個(gè)橋臂（上或下）的導(dǎo)電角度為180o ，同一相上下兩個(gè)橋臂交替導(dǎo)電，各相開始導(dǎo)電的角度依次相差 120oV1V1V1V4V4V4V6

48、V6V3V3V3V6V5V2V2V2V5V5 任一瞬間， 將有三個(gè)橋臂同時(shí)導(dǎo)通， 可能是上面一個(gè)橋 臂下面兩個(gè)橋臂，也可能是上面兩個(gè)橋臂下面一個(gè)橋臂同 時(shí)導(dǎo)通。 每一次換流都是在同一相上下兩個(gè)橋臂之間進(jìn)行， 即縱 向換流。（ 3）負(fù)載線電壓波形 針對(duì) U 相，當(dāng)橋臂 1導(dǎo)通時(shí)， uUN Ud/ 2，當(dāng)橋臂 4 導(dǎo)通時(shí)， uUN Ud/2，因此 uUN 是幅值為 Ud/2的矩 形波， V、 W 兩相的情況與 U 相類似。U UVU UNU VN 負(fù)載線電壓公式：U VWU VNU WNU WUU WNU UN矩形波，相位依次相差120o 。（ 4）負(fù)載相電壓及中點(diǎn)電壓波形U UNU UNU NN

49、 負(fù)載相電壓公式：U VNU VNU NNU WNUWNUN uUN 、 uVN 、 uWN 相位依次相差 120 。，幅值為 Ud 的其中， UNN 為負(fù)載中點(diǎn) N 與直流電源中點(diǎn) N 之間的電壓。 上式中，通過求解 U NN 才能得出負(fù)載相電壓 將上式相加：UUN UVN UWN UUN U VN UWN 3U NN 則：11UNN 3（UUN UVN UWN ） 3（UUN UVN U WN）33考慮負(fù)載側(cè)為三相對(duì)稱負(fù)載，即 U UN UVN UWN 01因此： U NN 3（UUN UVN UWN ） 中點(diǎn)電壓 UNN 的波形：矩形波，頻率為 UUN 的 3 倍， 幅值為 UUN 的

50、1/3 倍，即 Ud/6。U UNU UNU NN 負(fù)載相電壓波形：U VNUVNU NN ，階梯波，幅U WNU WNU NN值為 2Ud / 3 ，三相互差120o。4.3 電流型逆變電路（1）定義： 直流電源為電流源的逆變電路， 一般情況下為 大電感形式的直流電流源。（2）電流型三相橋式逆變電路：（3）電流型逆變電路的特點(diǎn)： 直流側(cè)串聯(lián)大電感， 相當(dāng)于電流源。 直流側(cè)電流基本無(wú) 脈動(dòng)，直流回路呈現(xiàn)高阻抗。 電路中開關(guān)器件的作用僅是改變直流電流的流通路徑， 因此交流側(cè)輸出電流為矩形波，并且與負(fù)載阻抗角無(wú)關(guān)。 交流側(cè)輸出電壓波形和相位則因負(fù)載阻抗情況的不同而不 同。 當(dāng)交流側(cè)為阻感負(fù)載時(shí)需要

51、提供無(wú)功功率， 直流側(cè)電感 起緩沖無(wú)功能量的作用。第 5 章 直流 - 直流變流電路（ 1）直流 -直流變流電路（ DC-DC ）定義：將一種直流電 變?yōu)榱硪还潭妷夯蚩烧{(diào)電壓的直流電的裝置。（ 2）常見的直流 -直流變流電路為直流斬波電路。（ 3）基本直流斬波電路為： 降壓斬波電路和升壓斬波電路。5.1.1 降壓斬波電路5.1.1.1 電路原理圖（1）包含全控型器件 V ，由 IGBT 組成。（2）包含續(xù)流二極管 VD ，作用是保證 IGBT 關(guān)斷時(shí)給負(fù) 載中電感電流提供通道。（3）負(fù)載：直流電動(dòng)機(jī)，兩端呈現(xiàn)反電動(dòng)勢(shì)Em 。（ 4）分析前提： 假設(shè)負(fù)載中電感值很大， 即保證電流連續(xù)。5.1.1.2 工作原理分析（1）給出 IGBT 的柵射極電壓 U GE波形，即 iG 波形，周 期為 T。（2）0 t1（ t on ）期間： IGBT 導(dǎo)通，電源 E向負(fù)載供電， 負(fù)載電壓 Uo E ，由于電感存在， 因此負(fù)載電流不能突變， 所以按指數(shù)曲線上升。（3）t1 T （toff ）期間：控制 IGBT 關(guān)斷，負(fù)載電流經(jīng) 過續(xù)流二極管 VD 續(xù)流，負(fù)載電壓基本為 0，負(fù)載電流呈，其中 為占空U o Em。R