电压型四象限脉冲整流器.pptVIP

2.3电压型四象限脉冲整流器 一个理想的交一直变流器，在直流侧提供平直的直流电流和直流电压，而仅从交流电网吸取有功功率。 从原理上讲，这种装置可以由一个无储能部分的变流器和一个分离的储能器组成。 为了在交流供电网中保持很好的功率因数的同时获得平整的直流量，变流器的变比必须能够通过调制技术随时加以改变， 电压型四象限脉冲整流器全文共21页，当前为第1页。 2．3．1电压型脉冲整流器基本原理 电压型四象 限脉冲整流 器的基本原 理如图示， 储能器与直 流侧负载并 联 电压型四象限脉冲整流器全文共21页，当前为第2页。 电压型四象限脉冲整流器全文共21页，当前为第3页。 由关系式i2=idc—Jd，可求得储能器的电流为 ．i2=IdCOS2 ωFt (4—10) 电压型四象限脉冲整流器全文共21页，当前为第4页。 从上式可看出： 储能器所接受的电流是正弦形的，其频率为供电频率的2倍，幅值恰好等于直流侧负载电流。 另一方面，在该储能器上的电压是一个纯直流电压。 所以，对于这个作为储能器的电抗两端网络来说，加在其上的直流电压不引起电流，而流过双倍网频的交流电流也不会在其端子上引起电压。 电压型四象限脉冲整流器全文共21页，当前为第5页。 2.3.2四象限脉冲整流器的电路原理 图中：变流器由降压变压器和不可控桥式整流器构成，两者之间是反并联电力半导体器件组成的电子开关S，用于控制能量的流动。当其断开时，交流电源的功率将被送到整流桥VD输入端；而在其开通时，把交流电源短接。交流功率将不会被送到整流桥VD上去。 通过这种办法，使直流侧的电压和电流不断在零和最大值之 间变换，实现脉宽调制，使所得到的电流变比函数kip(t)很好地逼近理想的正弦曲线。 电压型四象限脉冲整流器全文共21页，当前为第6页。 2.3.3四象限脉冲整流器的波形 交流测的电压波形 直流测的电流波形 电压型四象限脉冲整流器全文共21页，当前为第7页。 2.3.4电压型四象限脉冲整流器主电路 电压型四象限脉冲整流器全文共21页，当前为第8页。 电压型四象限脉冲整流器全文共21页，当前为第9页。 电压型四象限脉冲整流器全文共21页，当前为第10页。 2.3.5能量变换关系 电压型脉冲整流器相量图 a)牵引b)再生制动 电压型四象限脉冲整流器全文共21页，当前为第11页。 脉冲整流器交流电源侧等效电路 电压型四象限脉冲整流器全文共21页，当前为第12页。 电压型四象限脉冲整流器全文共21页，当前为第13页。 电压型四象限脉冲整流器全文共21页，当前为第14页。 电压型四象限脉冲整流器全文共21页，当前为第15页。 电压型四象限脉冲整流器全文共21页，当前为第16页。 电压型四象限脉冲整流器全文共21页，当前为第17页。 电压型四象限脉冲整流器全文共21页，当前为第18页。 3．2支撑电容器Cd的作用 (1)与脉冲整流器、逆变器交换无功功率和谐波功率。它们是在脉宽调制过程中产生的。 (2)与异步电动机交换无功功率。 (3)由于串联谐振回路中实际存在的电阻，二次谐波电流并非全部通过串联谐振电路，而是由串联谐振电路R2一L2一C2和支撑电容器Cd分流。流过支撑电容器Cd的二次谐波分量为 电压型四象限脉冲整流器全文共21页，当前为第19页。 (4)支撑中间回路电压，使其保持稳定。 如果这个电容器太小，变流器的控制将变得相当困难。因为控制稍有一点误差，中间回路的电压就会出现很大的波动。 电压型四象限脉冲整流器全文共21页，当前为第20页。 选择合适的支撑电容器Cd的准则 (1)中间回路直流电压保持稳定，峰一峰波动值不超过规定的允许值。 (2)中间回路直流电流是连续的，没有间断，其峰一峰波动值不超过规定的许可值。 (3)中间回路的损耗应保持最小。 (4)所选择的电容器的参数不会影响整个系统的稳定性。 (5)应当成功地抑制逆变器和电机中发生的暂态过程，保持系统稳定。 电压型四象限脉冲整流器全文共21页，当前为第21页。