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第4章 有源逆变电路 4.1有源逆变的工作原理 4.2有源逆变电路的应用 4.3变流装置的功率因素及其对电网的影响 4.4变流装置的触发电路 第5章交流调压和斩波电路 5.1交流调压电路 5.2直流斩波电路 第6章 晶闸管的串并联和保护 6.1晶闸管的串并联 6.2晶闸管的保护 脉冲形成放大环节 其它环节 输出部分：VD9/VD10防止 输出负脉冲，R14为限流电 阻，VD8/R12防止V3截止 时，TP初级绕组产生感应高 压击穿V3 同步输入部分：us’经R1/C1 滤波，防止电网电压波动对触 发电路的影响，us落后us’一 定角度-tg-1R1C1? ?min和?min的限制电路 特点 4.4.2锯齿波同步触发电路 脉冲形成放大环节 同步移相环节 当电容电压为图示 方向时V2总是截止 其它环节 双脉冲电路 特点 抗干扰性能好,移相范围宽,具有强触发/双脉 冲/脉冲封锁环节,应用于大中容量的变流器中 4.4.3触发脉冲与主电路电压的同步 同步问题 以U相为例 同步示例 解题步骤 （1）确定同步电压与主电路晶闸管阳极电压的相位关系 （2）画出阳极电压与电网电压的相位关系 （3）确定同步电压与电网电压的相位关系 变压器钟点数：以初级线电压为长针，次级线电压为短针所构成的。偶数钟点初次级接法相同（Y/Y），奇数钟点接法不同??Y 例4.4.1：已知三相半波可控整流电路主变压器的接法如图所示，采用正弦波（NPN）触发电路，要求电路工作在整流与逆变状态，试确定同步变压器器接法。 SU与电网电压V1同相位 例4.4.2三相全控桥主变压器接法?/Y-5，采用NPN锯齿 波触发电路，同步变压器次级电压us经阻容滤波为us’后 接至触发电炉，us’落后us30°,试确定同步变压器接法。 5.1交流调压电路 用途:电炉温控,调光,异步交流电机调速 调压器中晶闸管的控制分过零控制和移相控制 调压电路分单相和三相调压电路 有效值固定的交流电压 调压器 有效值可调的交流电压 过零控制(通断控制) n个周波连续输出 n个周波断续输出 特点：有级调压,输出电压(功率)调节不平滑,适合 时间常数较大的对象.但谐波含量低,功率因数高. 移相控制 电阻性负载 输出电压波形 仿真模型 f51.mdl 电感性负载 求取UO（IO）的关键是?值的确定 解超越方程(2) 较为困难,根据 负载阻抗角?及 ?查上图可得导 通角? 感性负载对触发脉冲的要求 (1)VT1/VT2触发脉冲必需隔离,即不能有公共接地端 (2)采用强触发(宽脉冲/高频调制脉冲),防止输出电压 正负波形不对称,出现直流分量 5.2 直流调压器(斩波器) 调压器按输出电压与输入电压的关系分： 降压式/升压式/升降压式； 调压器按工作方式分：斩波式/谐振式； 斩波器用于直流电动机调速系统。 固定的直流电压 斩波器 （调压器） 可调的直流电压 5.2.1降压斩波器 电流连续 * * 4.1有源逆变的工作原理 直流电 逆变器 交流电 有源逆变 无源逆变 电网 用电设备 有源逆变应用：直流电动机可逆拖动， 线绕式异步电动机串级调速，直流输电 4.1.1工作原理 重物上升，变流器为电机提供能量，电机工作在电动状态； 重物下降，电机工作在发电状态，变流器吸收电机提供能 量，送回电网。 仿真模型 f41.mdl RM M + - Ud + - id 功率 发电机状态 E RM M + - Ud + - id 功率 电动状态 E 整流（???????） 逆变（??????????） 整流与逆变的比较 短路（不允许） 4.1.2逆变条件 要有给晶闸管正向电压的外部直流电源E，且EUd 变流器工作在?????的区域（输出负电压） 逆变角???????? 整流Ud=Udocos? (????????) 逆变Ud=-Udocos ? (??? ? ????) 逆变电路：单/三相半波；单/三相全控桥。 （有或相当于有续流二极管的电路因无法 输出负电压，不能做为逆变电路） 逆变角的定义 逆变电路的要求 又称变流器 （既能整流又能逆变） 仿真模型 f411.mdl 4.1.3逆变失败与逆变角的限制 VT2脉冲丢失 逆变失败的原因 触发电路不可靠（脉冲丢失或延时） 晶闸管故障 交流电源异常（缺相或丢失） 逆变角太小 Ud与E顺向连接造成短路 逆变失败相当于短路，将损坏变流装置 （整流失败只会使输出电压缺相） 逆变角的限制 4.2有源逆变电路的应用 4.2.1直流电动机可逆拖动系统 一组变流器供电，接触器控制正反转 两组变流器供电 四象限运行图 正转整流 电动运行 反转逆变 发电运行 反转整流 电动运行 正转逆变 发电运行 有源逆变产生制动转矩，实现快速制动 工作方式 逻辑无环流工作方式 ?1/2组不同时工作?无环 流（