组合变流电路.ppt

西南交通大学峨眉校区电气工程系 西南交通大学峨眉校区电气工程系 西南交通大学峨眉校区电气工程系 组合变流电路 * 西南交通大学峨眉校区电气工程系 * 第一页，共三十五页，2022年，8月28日 * * 西南交通大学峨眉校区电气工程系 引 言 基本的变流电路： AC/DC、DC/DC、AC/AC和DC/AC四大类基本的变流电路 。 组合变流电路： 将某几种基本的变流电路组合起来，以实现一定的新功能，即构成组合变流电路。 间接交流变流电路： 先将交流电整流为直流电，再将直流电逆变为交流电，是先整流后逆变的组合。 间接直流变流电路： 先将直流电逆变为交流电，再将交流电整流为直流电，是先逆变后整流的组合。 第二页，共三十五页，2022年，8月28日 * * 西南交通大学峨眉校区电气工程系 8.1 间接交流变流电路 间接交流变流电路由整流电路、中间直流电路和逆变电路构成。 亦可分为电压型间接交流变流电路和电流型间接交流变流电路。 间接交流变流电路的逆变部分多采用 PWM控制。 第三页，共三十五页，2022年，8月28日 * * 西南交通大学峨眉校区电气工程系 8.1.1 间接交流变流电路原理 当负载为电动机时，通常要求间接交流变流电路具有再生反馈电力的能力，要求输出电压的大小和频率可调，此时该电路亦可称作交直交变频电路。 不能再生反馈电力的电压型间接交流变流电路的整流部分采用的是不可控整流，它只能由电源向直流电路输送功率，而不能反馈电力。图中逆变电路的能量是可以双向流动的，若负载能量反馈到中间直流电路，将导致电容电压升高，称为泵升电压。 1.电压型间接交流变流电路 图8-1 不能再生反馈的电压型间接交流变流电路 第四页，共三十五页，2022年，8月28日 * * 西南交通大学峨眉校区电气工程系 8.1.1 间接交流变流电路原理 使电路具备再生反馈电力的能力的方法 ： 带有泵升电压限制电路的电压型间接交流变流电路。 当泵升电压超过一定数值时，使V0导通，把从负载反馈的能量消耗在R0上。 图8－2 带有泵升电压限制电路的电压型间接交流变流电路 利用可控变流器实现再生反馈的电压型间接交流变流电路。 当负载回馈能量时，可控变流器工作于有源逆变状态，将电能反馈回电网。 图8－3 利用可控变流器实现再生反馈的电压型间接交流变流电路 第五页，共三十五页，2022年，8月28日 * * 西南交通大学峨眉校区电气工程系 8.1.1 间接交流变流电路原理 整流和逆变均为PWM控制的电压型间接交流变流电路。 整流和逆变电路的构成完全相同，均采用PWM控制，能量可双向流动。输入输出电流均为正弦波，输入功率因数高，且可实现电动机四象限运行。 图8-4 整流和逆变均为PWM控制的电压型间接交流变流电路 第六页，共三十五页，2022年，8月28日 * * 西南交通大学峨眉校区电气工程系 8.1.1 间接交流变流电路原理 2. 电流型间接交流变流电路 整流电路为不可控的二极管整流电路时，电路不能将负载侧的能量反馈到电源侧。 图8-5 不能再生反馈电力的电流型间接交流变流电路 图8-6 采用可控整流的 电流型间接交流变流电路 为使电路具备再生反馈电力的能力，可采用： 整流电路采用晶闸管可控整流电路。 负载回馈能量时，可控变流器工作于有源逆变状态，使中间直流电压反极性。 第七页，共三十五页，2022年，8月28日 * * 西南交通大学峨眉校区电气工程系 8.1.1 间接交流变流电路原理 图8-8 整流和逆变均为PWM控制的电流型间接交流变流电路 图8-7 电流型交-直-交PWM变频电路 实现再生反馈的电路图： 负载为三相异步电动机，适用于较大容量的场合。输出端的电容C是为吸收GTO器件关断时产生的过电压而设置的。 整流和逆变均为PWM控制的电流型间接交流变流电路 交流电源侧和交流负载侧都设置了电容器。 通过对整流电路的PWM控制使输入电流为正弦并使输入功率因数为1。 第八页，共三十五页，2022年，8月28日 * * 西南交通大学峨眉校区电气工程系 8.1.2 交直交变频器 直流电动机传动系统存在一些固有的缺点：受使用环境条件制约；需要定期维护；最高速度和容量受限制等。 交流调速传动系统除了克服直流调速传动系统的缺点外还具有：交流电动机结构简单、可靠性高、节能、高精度、响应快等优点。 采用变频调速方式时，无论电机转速高低，转差功率的消耗基本不变，系统效率是各种交流调速方式中最高的，具有显著的节能效果，是交流调速传动应用最多的一种方式。 笼型异步电动机的定子频率控制方式有：恒压频比(U/f)控制；转差频率控制；矢量控制；直接转矩控制等。