《相可控整流逆变》课件.pptVIP

*******************相可控整流逆变相可控整流逆变器是一种重要的电力电子设备，在工业生产、电力系统等领域具有广泛应用。其主要功能是将交流电转换为直流电，并通过控制输出电压和电流实现对直流负载的控制。课程简介目标深入了解相可控整流逆变技术。掌握相可控整流逆变的设计、分析和应用方法。内容从理论基础到实际应用，涵盖相可控整流逆变的关键概念、工作原理、性能指标、建模分析等。包括整流桥、逆变器、滤波电路的设计与分析，以及相可控整流逆变的应用案例。相可控整流逆变的定义相可控整流逆变是一种将交流电转换为直流电，再将直流电转换为交流电的电力电子装置。该装置使用可控硅整流器将交流电转换为直流电，并使用逆变器将直流电转换为交流电。相可控整流逆变器可以控制输出电压和频率，广泛应用于工业生产、电力系统等领域。相可控整流逆变的原理1交流电转换为直流电整流桥将交流电转换为脉动直流电2直流电转换为交流电逆变器将直流电转换为可控的交流电3控制输出电压和频率通过控制开关管的导通和关断时间相可控整流逆变的特点效率高相可控整流逆变的效率通常较高，可达90%以上。功率因数高相可控整流逆变的功率因数一般都能达到0.9以上，甚至更高。控制灵活相可控整流逆变的控制方式比较灵活，可以实现多种控制策略。应用广泛相可控整流逆变广泛应用于电力电子领域，包括电机驱动、电源供应等。相可控整流逆变的应用领域11.工业领域相可控整流逆变广泛应用于电机控制、电焊机、感应加热设备等。22.电力系统用于无功功率补偿、电力电子变换器、高压直流输电等。33.新能源领域应用于光伏发电、风力发电、储能系统等。44.交通运输应用于电动汽车、轨道交通、船舶等。相可控整流逆变的组成结构相控整流逆变器主要由三部分组成：整流桥、逆变器、滤波电路。整流桥将交流电转换为直流电，逆变器将直流电转换为交流电，滤波电路对输出的交流电进行滤波处理。整流桥的工作原理整流桥是相可控整流逆变器中至关重要的部分，负责将交流电转换为直流电，为逆变器提供所需的直流电源。整流桥的工作原理基于二极管或晶闸管的单向导通特性，通过将交流电的正负半周分别进行整流，最终输出稳定的直流电压。1输入交流电交流电电压波形2二极管/晶闸管导通正负半周导通3输出直流电直流电压波形整流桥的性能指标整流桥性能指标主要包括整流效率、纹波系数、电流容量、电压降、工作温度、反向电压等。这些指标决定了整流桥的性能和应用范围。逆变器的工作原理1直流电转换为交流电逆变器将直流电转换为交流电，通过控制开关器件的导通和关断，改变输出电压的极性和频率。2功率变换逆变器将直流电能转换为交流电能，并根据负载需求调节输出电压和电流。3控制电路控制电路负责控制开关器件的导通和关断，以及输出电压和频率的调节。逆变器的控制方式脉冲宽度调制(PWM)控制通过调节开关器件的导通时间，控制输出电压的幅值和频率。正弦波脉宽调制(SPWM)控制产生近似正弦波的输出电压波形，提高输出电压的质量。数字信号处理器(DSP)控制通过数字信号处理器实现复杂的控制算法，提高逆变器的性能。滤波电路的设计滤波电路作用滤波电路主要用于抑制相控整流逆变器输出电压中的谐波成分，改善输出电压波形，提高负载的功率因数。滤波电路类型常用的滤波电路类型包括LC滤波器、RC滤波器和π型滤波器，选择合适的滤波电路类型取决于负载的特性和谐波抑制要求。滤波器设计滤波器设计需要根据负载的特性和谐波抑制要求进行计算，确定滤波器的参数，例如电感值、电容值和阻值等。滤波电路优化滤波电路的设计需要考虑成本、体积、效率和稳定性等因素，并进行优化设计，以达到最佳的性能指标。相可控整流逆变的建模选择合适的建模软件例如MATLAB/Simulink、PSIM、PSCAD等，根据具体需求选择。建立电路模型根据相可控整流逆变电路的拓扑结构，在软件中搭建电路模型，包括电源、整流桥、逆变桥、滤波电路、负载等。设定参数根据实际应用场景，设置电路元件的参数，如电源电压、负载阻抗、开关器件参数等。添加控制模块在软件中添加控制模块，模拟控制策略，例如电压控制、电流控制、频率控制等。进行仿真分析运行仿真模型，分析相可控整流逆变的性能指标，如输出电压、电流、功率等。相可控整流逆变的仿真分析仿真模型建立相可控整流逆变的仿真模型，包含电力电子器件、控制系统、负载等。仿真波形使用仿真软件进行仿真，分析输出电压、电流、功率等波形，验证设计方案的合理性。仿真结果分析分析仿真结果，评估相可控整流逆变的性能指标