电力电子技术基础-华南理工大学：9—有源逆变.pptVIP

Fundamentals of Power Electronics Technology 电力电子技术基础 South China University of Technology 第三部分 电力电子变换电路 6 South China University of Technology 第三章 有源逆变电路 电力电子技术 第三部分 电力电子变换电路 ——有关逆变 电力电子技术基础 逆变（invertion）——把直流电转变成交流电，整流的逆过程 实例：电力机车下坡行驶，机车的位能转变为电能，反送到交流电网中去 逆变电路——把直流电逆变成交流电的电路 有源逆变电路——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 对于可控整流电路，满足一定条件就可工作于有源逆变，其电路形式未变，只是电路工作条件转变。既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，将在第7章介绍 3.1 有源逆变的工作原理 电力电子技术 第三部分 电力电子变换电路 ——直流发电机电动机系统的电能流转 电力电子技术基础 ??????? 图a M电动运转，EGEM，电流Id从G流向M，M吸收电功率 图b 回馈制动状态，M作发电运转，此时，EMEG，电流反向，从M流向G， 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 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 电力电子技术 第三部分 电力电子变换电路 ——单相全波可控电路的整流和逆变状态 电力电子技术基础 单相全波电路代替上述发电机 M电动运行，全波电路工作在整流状态， ? 在0~ 间，Ud为正值，并且Ud EM，才能输出Id； 交流电网输出电功率，电动机则输入电功率 M回馈制动，由于晶闸管的单向导电性，Id方向不变，欲改变电能的输送方向，只能改变EM极性。为了防止两电动势顺向串联，Ud极性也必须反过来，即Ud应为负值，且|EM | |Ud |，才能把电能从直流侧送到交流侧,实现逆变。 电能的流向与整流时相反,M输出电功率,电网吸收电功率 Ud可通过改变?来进行调节，逆变状态时Ud为负值，逆变时在 间 电力电子技术 第三部分 电力电子变换电路 ——单相全波可控电路的整流和逆变状态 电力电子技术基础 电力电子技术 第三部分 电力电子变换电路 ——逆变产生的条件 电力电子技术基础 ?产生逆变的条件有二： （1）有直流电动势，其极性和晶闸管导通方向一致，其值大于变流器直流侧平均电压 （2）晶闸管的控制角 ? ，使Ud为负值 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。 可沿用整流的办法来处理逆变时有关波形与参数计算等各项问题 把a p /2时的控制角用 表示，b 称为逆变角 而逆变角b和控制角a的计量方向相反，其大小自b =0的起始点向左方计量 电力电子技术 第三部分 电力电子变换电路 ——逆变角以及参数计算 电力电子技术基础 3.2 有源逆变电路 电力电子技术 第三部分 电力电子变换电路 ——三相桥式有源逆变电路 电力电子技术基础 逆变和整流的区别：控制角 ? 不同 0 ? p /2时，电路工作在整流状态 p /2 ? p时，电路工作在逆变状态 电力电子技术 第三部分 电力电子变换电路 ——各电量的计算 电力电子技术基础 有源逆变状态时各电量的计算： Ud= -2.34U2cos b 输出直流电流的平均值亦可用整流的公式，即 电力电子技术 第三部分 电力电子变换电路 ——各电量的计算 电力电子技术基础 每个晶闸管导通120度，故流过晶闸管的电流有效值为（忽略直流电流id的脉动） IVT= =0.577Id 从交流电源送到直流侧负载的有功功率为 Pd=R Id2+EMId＝ UdId 当逆变工作时，由于EM为负值，故Pd一般为负值，表示功率由直流电源输送到交