第八讲整流与有源逆变3要点分析.pptVIP

单相全控桥，一个周期内换相两次，由于变压器二次绕组只有一个，因此换相回路只有一个电源电压和一个漏感，换相时四个晶闸管均处于导通状态，输出电压ud=0，电源电压在回路中产生环流ik，换相开始时，绕组中电流为-Id，到环流ik上升到Id时，换流结束。 * 详细分析（简要讲解得出的结论，关键在于求出d 和q ） * 详细分析（简要讲解得出的结论，关键在于求出d 和q ） 合肥工业大学电气工程学院电力电子与电力传动教研组 电 力 电 子 技 术Power Electronic Technology 变压器漏感对整流电路的影响 电容滤波的不可控整流电路 整流电路的谐波和功率因数 7.2 变压器漏感对整流电路的影响 7.2 变压器漏感对整流电路的影响 考虑包括变压器漏感在内的交流侧电感的影响，该漏感可用一个集中的电感LB表示 以三相半波为例 VT1换相至VT2的过程： 因a、b两相均有漏感，故ia、ib均不能突变，于是VT1和VT2同时导通，相当于将a、b两相短路，在两相组成的回路中产生环流ik。ik=ib是逐渐增大的，而ia=Id-ik是逐渐减小的。当ik增大到等于Id时，ia=0，VT1关断,换流过程结束。 图2-25 考虑变压器漏感时的三相半波可控整流电路及波形 7.2 变压器漏感对整流电路的影响 1.换相重叠角γ——换相过程持续的时间，用电角度γ表示 换相过程中，整流输出电压ud为同时导通的两个晶闸管所对应的两个相电压的平均值。这导致ud的波形出现一个明显的缺口。同时各相的电流也不是突变的。 7.2 变压器漏感对整流电路的影响 2. 换相压降△Ud——与不考虑变压器漏感时相比，ud平均值降低的数值。 换相压降相当于阴影部分的面积的平均值，它使得输出的整流电压下降。这块阴影由负载电流Id的换相过程引起。具体计算：阴影面积除以SCR导通的时间。以三相半波为例： 式中XB相当于漏感为LB的变压器每相折算到 二次侧的漏抗，可根据变压器的铭牌数据求出。 7.2 变压器漏感对整流电路的影响 3. 换相重叠角γ的计算（见书上P60,P61） 可见，γ 随其它参数变化的规律： 1） Id越大则γ 越大； 2） XB越大γ 越大； 3）当? ≤90?时，? 越大γ 越小。 重叠角γ的产生是由于变压器漏感储存了电磁能量而引起的，Id和XB越大，变压器储存的能量越大。当α≤90°时，α越大，γ越小，这是因为α越大，相邻相的相电压差值越大，要使得两相重叠导电，势必dik/dt要增大，即能量要释放得快。 7.2 变压器漏感对整流电路的影响 电路形式 单相 全波 单相全控桥 三相 半波 三相全控桥 m脉波 整流电路 ① ② 表2-2 各种整流电路换相压降和换相重叠角的计算 注：①单相全控桥电路中，环流ik变化较复杂。本表所列通用公式不适用； ②三相桥等效为相电压等于 的6脉波整流电路，故其m=6，相电压按 代入。 7.2 变压器漏感对整流电路的影响 5.变压器漏感对整流电路影响的一些结论： 1）变压器漏感使得电流变化比较缓和，晶闸管的di/dt 减小，有利于晶闸管的安全开通；有时还人为串入进线电抗器以抑制晶闸管的di/dt。 2）变压器漏感使得换相期间两相相当于短路，若整流装置容量很大，则换相瞬间会使电网电压出现缺口，造成电网波形畸变，成为干扰源，影响本身和电网上其它设备的正常运行。 3）出现换相重叠角γ，整流输出电压平均值Ud降低，电压的脉动系数也增加； 4）整流电路的工作状态增多，例如三相半波整流电路VT1-VT2变成VT1-VT1、VT2-VT2三个状态，增添了VT1和VT2同时导通的状态。 5）换相时晶闸管电压出现缺口，产生正的du/dt，可能使晶闸管误导通，须加吸收电路； 7.3 电容滤波的不可控整流电路 在交—直—交变频器、不间断电源、开关电源等应用场合中，大量应用 最常用的是单相桥和三相桥两种接法。 7.2.1 电容滤波的单相不可控整流电路 常用于小功率单相交流输入的场合，如目前大量普及的微机、电视机等家电产品中 1. 工作原理及波形分析 图2-26 电容滤波的单相桥式不可控整流电路及其工作波形 a) 电路 b) 波形 7.2.1 电容滤波的单相不可控整流电路 在ωt=0时刻，交流电压u2高于电容电压ud，二极管VD1和VD4导通，交流电源开始向电容充电，并为负载提供能量；电容电压逐步升高，当整流桥输出电压低于电容电压时