整流电路总结概括.ppt

2.7.1 逆变的概念 从上述分析中,可以归纳出产生逆变的条件有二: 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。 晶闸管的控制角? > /2，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。 2.7.2三相桥整流电路的有源逆变工作状态 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。 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p- ? = b表示,b 称为逆变角。 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。 2.7.2三相桥整流电路的有源逆变工作状态 三相桥式电路工作于有源逆变状态,不同逆变角时的输出电压波形及晶闸管两端电压波形如图2-46所示。 图2-46 三相桥式整流电路工作于有源逆变状态时的电压波形 u ab u ac u bc u ba u ca u cb u ab u ac u bc u ba u ca u cb u ab u ac u bc u ba u ca u cb u ab u ac u bc u a u b u c u a u b u c u a u b u c u a u b u 2 u d w t O w t O b = p 4 b = p 3 b = p 6 b = p 4 b = p 3 b = p 6 w t 1 w t 3 w t 2 2.7.2三相桥整流电路的有源逆变工作状态 有源逆变状态时各电量的计算: 输出直流电流的平均值亦可用整流的公式，即 （2-105） 每个晶闸管导通2p/3，故流过晶闸管的电流有效值为： （2-106） 从交流电源送到直流侧负载的有功功率为： （2-107） 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流电源。 （2-108） 在三相桥式电路中，变压器二次侧线电流的有效值为： 2.7.3 逆变失败与最小逆变角的限制 逆变失败(逆变颠覆) 逆变时,一旦换相失败,外接直流电源就会通过晶闸管电路短路,或使变流器的输出平均电压和直流电动势变成顺向串联,形成很大短路电流。 触发电路工作不可靠,不能适时、准确地给各晶闸管分配脉冲,如脉冲丢失、脉冲延时等,致使晶闸管不能正常换相。 晶闸管发生故障,该断时不断,或该通时不通。 交流电源缺相或突然消失。 换相的裕量角不足,引起换相失败。 1) 逆变失败的原因 2.7.3 逆变失败与最小逆变角的限制 换相重叠角的影响: 图2-47 交流侧电抗对逆变换相过程的影响 当b >g 时,换相结束时,晶闸管能承受反压而关断。 如果b <g 时(从图2-47右下角的波形中可清楚地看到),该通的晶闸管(VT2)会关断,而应关断的晶闸管(VT1)不能关断,最终导致逆变失败。 u d O O i d w t w t u a u b u c u a u b p b g b < g a g b b > g i VT 1 i VT i VT 3 i VT i VT 3 2 2 2.7.3 逆变失败与最小逆变角的限制 2) 确定最小逆变角bmin的依据 逆变时允许采用的最小逆变角b 应等于 bmin=d +g+q′ (2-109) d ——晶闸管的关断时间tq折合的电角度 g —— 换相重叠角 q′——安全裕量角 tq大的可达200~300ms,折算到电角度约4?~5?。 随直流平均电流和换相电抗的增加而增大。 主要针对脉冲不对称程度(一般可达5?)。值约取为10?。 2.7.3 逆变失败与最小逆变角的限制 g —— 换相重叠角的确定: 查阅有关手册 举例如下: 整流电压 整流电流 变压器容量 短路电压比Uk% g 220V 800A 240kV。A 5% 15?~20? 参照整流时g 的计算方法 （2-110） （2-111） 根据逆变工作时 ，并设 ，上式可改写成 这样, bmin一般取30?~35?。 2.5.2 带阻感负载时可控整流电路 交流侧谐波和功率因数分析 1) 单相桥式全控整流电路 忽略换相过程和电流脉动,带阻感负载,直流电感L为足够大(电流i2的波形见图2-6) i 2 O w t d （2-72） 变压器二次侧电流谐波分析: n=1,3,5,… （2-73） 电流中仅含奇次谐波。 各次谐波有效值与谐波次数成反比,且与基波有效值的比值为