电力电子第3章.pptVIP

图b：M作发电运转（回馈制动）状态，，此时，EMEG，电流反向，故M输出电功率，G则吸收电功率，M轴上输入的机械能转变为电能反送给G。Id= （ EM - EG）/R。 图c：两电动势顺向串联，向电阻 R? 供电，G和M均输出功率，由于 R? 一般都很小，实际上形成短路，在工作中必须严防这类事故发生。 逆变时的输出直流电压： 第一象限工作：Ⅰ组αⅠ90，EUda ，处于整流状，电机正转。Ⅱ组封锁。 二象限： id↓=0后 ，封锁Ⅰ组,调βⅡ 90， E＞Udβ ， Ⅱ桥逆变，电机仍正转， n↓ 。 三象限： 当n↓=0时，调a Ⅱ 90， EUda Ⅱ桥整流，电动机反转。 第四象限：电机反转，电机发电运行，1组逆变， βⅠ90 ， E＞Udβ 。 采用静止无功补偿后，可瞬时检测负载的无功功率变化，由反并联晶闸管移相触发作为快速开关器件，随时进行无功功率补偿。 二、提高变流电路功率因数的常用方法 （一）小控制角运行 （二）采用两组变流器串联供电 对于大容量且电压较高的装置，可采用两组桥式电路串联供电。 （三）增加整流相数 （四）设置补偿电容 （五）用不可控整流配合直流斩波调压来替代相控整流 （六）相控整流中采用全控器件实现强迫换相 b）关断角控制 C）对称角控制 d）正弦波脉宽调制 三、相控晶闸管装置谐波对电网的影响 　　对电网的影响一:谐波电压对电网影响 装置的输入电流通常是非正弦的，含有高次谐波电流,在电网回路引起阻抗压降，因而使电网电压也含有高次谐波，造成电网电压的畸变,影响与之并联的所有用电设备。 　例:三相桥整流电路，大电感负载时，交流电流为正负对称的1200矩形波，含有5、7、11、…次高次谐波. 减小谐波电压对电网影响的办法: 1）从装置本身考虑： 在电阻负载时应尽量运行于小α状态； 三相整流时应采用桥式电路而不采用半波以消除偶次谐波，整流变压器采用不同接法，使电网电流形成阶梯状以更接近正弦； 对大容量装置，采用脉波数较高的的连结形式，使电网电流 更接近正弦波，如图，星形+三角形接法： 采用多重串并联技术进行波形叠加，可有效抑制谐波。 * 补充： 逆变的概念 1. 什么是逆变？为什么要逆变？ 逆变（invertion）—把直流电转变成交流电的过程。 例：电力机车下坡行驶, 卷扬机下降过程等。 有源逆变电路——直流电逆变成与电网同频率的交流电,返送回 电网，即交流侧和电网连结。 应用：直流可逆调速系统、交流绕线转子异步电动机串级调速以及高压直流输电等 变流电路：对于可控整流电路，满足一定条件时，既可工作在整流状态又工作在逆变状态，称为变流电路。 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。 第三章 晶闸管有源逆变电路 2. 直流发电机—电动机系统电能的流转分析 图a： M作电动运转, EGEM, 电流Id从G流向M，M吸收电功率。 Id= （ EG - EM）/R。 第一节 有源逆变的工作原理 　　一、有源逆变的工作原理 　　（一）重物提升，变流器工 作于整流状态 电路状态： ? ：0~90。， Ud=0.9U2cosα。 Ud与E的箭头方向为规定正方向，正负号表示实际正负端。 此时：电路输出功率，吸收P，再转变为机械P提升重物， M工作在电动状态，电流Ｉd为： 　若α↓→Ud↑→Ｉd ↑（为Ｉd′） →电磁M ↑ →转速n ↑（为n ′） →Ｅ（＝Ｃe Ф n ）↑→Ｉd′（＝ Ud -Ｅ）恢复为原值Ｉd 。 此时电动机稳定运行在较高转速n ′ 。 反之α ↑ →转速n↓。 电动机的调速过程： 　　（二）重物下放，变流器工作于逆变状态 　　重物下降带M反转 ， M作发电回馈制动，把直流P逆变为交流P返送回电网，电路处于有源逆变状态。 电流值： 电路状态： 调1800＞α ＞900时，且︳E ︳＞︳Ud︱。 因Id方向不能变，而n 已反向， EM已变极性，Id方向不变，此时T为制动力矩。 要变P的输送方向，且为防两电势顺串，Ud极性必变负，并使|EM | |Ud|，才可实现电能的逆变。 Ud调节： 图3-1 单相全波电路逆变状态 M的匀速制动过程： b) β =45 可见：在900~ 1800间调α便可改变重物匀速下降的速度。 　　为计算方便，引入逆变角β，令α=1800-β，故 　　 逆变角β时脉冲的位置：在π时刻往前移β。 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，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。 产生逆变的条件 （1