電力電子課件-第三章逆變

1、- -電力電子技術(shù)基礎(chǔ)電力電子技術(shù)基礎(chǔ)- -1第三章 有源逆變電路l逆變的概念l 交流到直流 ： 整流l 直流到交流 ： 逆變l 有源逆變與無(wú)源逆變的區(qū)別- -電力電子技術(shù)基礎(chǔ)電力電子技術(shù)基礎(chǔ)- -23-1 有源逆變的工作原理及實(shí)現(xiàn)的條件 一、有源逆變的工作原理一、有源逆變的工作原理 二、逆變產(chǎn)生的條件二、逆變產(chǎn)生的條件1、要有一個(gè)直流電源。具體地說(shuō)，在變流電路直流側(cè)具有一個(gè)能提供逆變能量的直流電源，其極性應(yīng)與晶閘管的導(dǎo)電電流方向一致。2、要有一個(gè)變流裝置。輸出的支流平均電壓Ud的極性必須為負(fù)，以保證與直流電源電勢(shì)Ed構(gòu)成同極性相連，在滿足Ed Ud時(shí)實(shí)現(xiàn)逆變。- -電力電子技術(shù)基礎(chǔ)電力電子技

2、術(shù)基礎(chǔ)- -33-2 三相半波逆變電路 一、工作原理一、工作原理 分析 導(dǎo)通過(guò)程 uT1波形波形- -電力電子技術(shù)基礎(chǔ)電力電子技術(shù)基礎(chǔ)- -43-2 三相半波逆變電路二、基本數(shù)量關(guān)系二、基本數(shù)量關(guān)系 Ud1.17 U2 cos 的定義 = - 逆變 逆變超前角 0 90，90180 整流 整流滯后角 090，90180 cos17. 1sin2321223266UttdUUd在實(shí)際運(yùn)行中為防止逆變顛覆，必須 - -電力電子技術(shù)基礎(chǔ)電力電子技術(shù)基礎(chǔ)- -53-2 三相半波逆變電路三、對(duì)觸發(fā)電路的要求三、對(duì)觸發(fā)電路的要求 最高，沒(méi)問(wèn)題換流，向auac,30故用脈沖來(lái)選擇換流，此時(shí)向,30bauua

3、c- -電力電子技術(shù)基礎(chǔ)電力電子技術(shù)基礎(chǔ)- -63-3 三相橋式逆變電路一、工作原理一、工作原理分析方法與三相整流橋相同分析方法與三相整流橋相同 元件成對(duì)導(dǎo)通，=120，隔60換流, VT1- VT2 VT3- VT4- VT5- VT6 “ 1 ”點(diǎn) 觸發(fā)VT6、VT1，uab=0,此后uab0， 仍通，ud= uab “2”點(diǎn) 觸發(fā)VT2，uacuab，但uac0, VT6換流VT2，VT1、VT2通， ud= uac “3”點(diǎn) VT1向VT3換流 波形- -電力電子技術(shù)基礎(chǔ)電力電子技術(shù)基礎(chǔ)- -73-3 三相橋式逆變電路反壓時(shí)間反壓時(shí)間 在tq期間，元件受反壓，可使元件關(guān)斷。 tq =0

4、, tq=0，無(wú)關(guān)斷時(shí)間 故應(yīng)限定最小逆變角min 0 VT1通通uT1= uab VT3通通 uac VT5通通 - -電力電子技術(shù)基礎(chǔ)電力電子技術(shù)基礎(chǔ)- -83-3 三相橋式逆變電路二、基本數(shù)量關(guān)系二、基本數(shù)量關(guān)系 直流平均電壓直流平均電壓Ud直流電流直流電流 晶閘管電流晶閘管電流 cos34. 22UUd22ndIIIdTdTII31ItdIIT31213202- -電力電子技術(shù)基礎(chǔ)電力電子技術(shù)基礎(chǔ)- -93-3 三相橋式逆變電路變壓器次級(jí)電流變壓器次級(jí)電流 交流側(cè)送至直流側(cè)有功功率交流側(cè)送至直流側(cè)有功功率 逆變電路功率因數(shù)逆變電路功率因數(shù) IIIT3222dddEIIRP2IUIUSl

5、l22223SPd/cos0時(shí)，ud0與E順串 (2)脈沖延時(shí) ug2延遲，ug2出現(xiàn)時(shí)， ua ub，無(wú)法換流- -電力電子技術(shù)基礎(chǔ)電力電子技術(shù)基礎(chǔ)- -123-4 逆變顛覆及其防止 2、觸發(fā)脈沖正常，晶閘管故障觸發(fā)脈沖正常，晶閘管故障 t0時(shí)，VT3受正壓 (E+ uc)0，數(shù)值較高 如超過(guò)斷態(tài)重復(fù)峰值電壓， 則VT3誤導(dǎo)通。3、 交流電源故障交流電源故障 缺相、突然消失，但反電勢(shì)E仍存在，導(dǎo)通元件仍能繼續(xù)導(dǎo)通， Id=E/Rd很大- -電力電子技術(shù)基礎(chǔ)電力電子技術(shù)基礎(chǔ)- -133-4 逆變顛覆及其防止 4、 較小，較小，較大較大 當(dāng)逆變角較小時(shí)，由于換流重疊角的影響，造成晶閘管因承受反壓

6、時(shí)間不夠而關(guān)不斷，導(dǎo)致逆變顛覆。 逆變的換流重迭現(xiàn)象與整流時(shí)一樣， 整流整流 Ud=Ud- Ud 逆變逆變 Ud=Ud+ Ud如ub，無(wú)法換流，VT1繼續(xù)導(dǎo)通，VT2反壓無(wú)法通。 ud=ua，順串短路 - -電力電子技術(shù)基礎(chǔ)電力電子技術(shù)基礎(chǔ)- -143-4 逆變顛覆及其防止二、最小逆變角的確定二、最小逆變角的確定min=+: tq對(duì)應(yīng)的角度，tq=200-300s，=4-5 換流重迭角，=15-20 安全裕量角，防止脈沖不對(duì)稱引起相位差(可達(dá)5)， 取=10 故 min=+=30-35 逆變時(shí)應(yīng)保證min - -電力電子技術(shù)基礎(chǔ)電力電子技術(shù)基礎(chǔ)- -153-5 功率因數(shù)一、基本概念一、基本概念功率因數(shù)功率因數(shù)=平均功率平均功率/視在功率視在功率- -電力電子技術(shù)基礎(chǔ)電力電子技術(shù)基礎(chǔ)- -163-5 功率因數(shù)二、整流電路的功率因數(shù)二、整流電路的功率因數(shù)1.電流畸變因數(shù)2.位移因數(shù)- -電力電子技術(shù)基礎(chǔ)電力電子技術(shù)基礎(chǔ)- -173-5 功率因數(shù)三、提高功率因數(shù)途徑三、提高功率因數(shù)途徑1.減少