電力電子技術(shù)重點(diǎn)

1、單相半波可控整流電路帶電阻負(fù)載的工作情況直流輸出電壓平均值、2U2sin td( t)cos )0.45U21cos22Id1 DRI d，其承受的最大正反向電壓均為u2的峰I dTI d2ItJ Idd( t)JId22續(xù)流二極管的電流平均值IdDR和有效值IDR分別為流過(guò)晶閘管的電流平均值IdT和有效值IT分別為1 dDR其移相圍為180值即'2U2單相半波可控整流電路的 特點(diǎn)是簡(jiǎn)單，但輸出脈動(dòng)大，變壓 器二次側(cè)電流中含直流分量，造成變壓器鐵芯直流磁化。為 使變壓器鐵芯不飽和，需增大鐵芯截面積，增大了設(shè)備的容 量。單相橋式全控整流電路 帶電阻負(fù)載的工作情況全波整流因此該在交流電源的

2、正負(fù)半周都有整流輸出電流流過(guò)負(fù)載， 電路為全波整流。直流輸出電壓平均值Ud -2U2sin td(t) 2、2U 2 1 cos1 cos2 09U2負(fù)載直流電流平均值22U2 1d RRcosU 2 1 cos.2 |2= 1 d晶閘管參數(shù)計(jì)算 承受最大正向電壓：1 -;(、2U2)2 承受最大反向電壓：.2U2觸發(fā)角的移相圍：0時(shí)，此移相圍為180°。晶閘管電流平均值：1 dVT2Ud(5)流過(guò)晶閘管的電流有效值為:0.9U2 ；180。時(shí)，Ud 0。因IVT = Id / 2(6)晶閘管的額定電壓=(23) X最大反向電壓(7)晶閘管的額定電流=(1.52) X電流的有效值/1

3、.57單相橋式全控整流電路帶阻感負(fù)載直流輸出電壓平均值Ud.2U 2 sin td( t)22U2cos0.9U 2 cos觸發(fā)角的移相圍0時(shí)，Ud 0.9U2 90o時(shí)，Ud 0。因此移相圍為90o晶閘管承受電壓：正向：2U2 ；反向： ''化單相橋式半控整流電路， 帶電阻負(fù)載與全控電路在電阻負(fù)載 時(shí)的工作情況相同。單相橋式全控整流電路 帶反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載Ud= 0.9 U2 cos a Id = Ud - E/R I2 = Id 晶閘管承受的最大反向電壓為：2U2流過(guò)每個(gè)晶閘管的電流的有效值為： IVT = Id / 2 三相半波可控整流電路帶電阻負(fù)載30。時(shí)，整流電壓平均值負(fù)

4、載電流連續(xù)Ud、2U2Sin td( t) 夢(mèng)-cos 1.17U2cos 3舌oo時(shí)，Ud 最大，Ud 1-17U2。整流電壓平均值負(fù)載電流斷續(xù)Ud12-63.2U 2 sin td( t)3-2U21 cos( ) 0.675U21 cos( )2 6 6150O 時(shí)，Ud 最小，Ud負(fù)載電流平均值:IdUdR晶閘管承受的最大反向電壓：為變壓器二次側(cè)線電壓的 峰值，U RM " U 2 怡U 2 245U2 晶閘管承受的最大正向電壓：Ufm '2U2三相半波可控整流電路帶阻感負(fù)載 整流電壓平均值(負(fù)載電流始終連續(xù))：U d 1.17U 2 cos。 晶閘管承受的最大正反向

5、電壓：為變壓器二次側(cè)線電壓的峰值，U FM Urm負(fù)載電流平均值:Id UdIdVT = Id / 3 IVT=Id /3三相橋式全控整流電路帶電阻負(fù)載時(shí)的工作情況2. 3U2 J6U22.45U2(1) 帶電阻負(fù)載時(shí)的平均值 特點(diǎn)：虻時(shí)，整流輸出電壓連續(xù)；GO。120。時(shí)，整流輸出電壓斷續(xù)。整流電壓平均值計(jì)算公式：以u(píng)d所處的線電壓波形為背景，周期60°60o:Ud -、6U 2 sin td( t) 2.34U 2 cos120°: U d-6U 2 sin33td( t) 2.34U21 cos(§) 輸出電流平均值計(jì)算公式：Id三相橋式全控整流電路帶電阻電

6、感負(fù)載Ud= 2.34U2cosId=Id /3=Ud/ R IDVT = Id / 3 IVT第二章電力電子器件2.使晶閘管導(dǎo)通的條件是什么？答：使晶閘管導(dǎo)通的條件是：晶閘管承受正向陽(yáng)極電壓，并在門極施加觸發(fā)電 流(脈沖)?；颍篣ak>0且UgQO。3.維持晶閘管導(dǎo)通的條件是什么？怎樣才能使晶閘管由導(dǎo)通變?yōu)殛P(guān)斷？ 答：維持晶閘管導(dǎo)通的條件是使晶閘管的電流大于能保持晶閘管導(dǎo)通的最小電 流，即維持電流。要使晶閘管由導(dǎo)通變?yōu)殛P(guān)斷，可利用外加電壓和外電路的作用使流過(guò)晶閘管 的電流降到接近于零的某一數(shù)值以下，即降到維持電流以下，便可使導(dǎo)通的晶 閘管關(guān)斷。4.圖2-27中陰影局部為晶閘管處于通態(tài)區(qū)

7、間的電流波 形，各波形的電流最大值均為Im，試計(jì)算各波形的電流平均I 3。值I d1、I d2、I d3與電流有效值I 1、I 2、解:a)b)l1d2 =nc)a)丄22c)0 252Tb)圖2-27晶1、閘管導(dǎo)電波形I d1 = Imsin td( t)=5 (2冗4 m2八I1=.214(ImSin t)2d(t)仁“td( t)=n(i21)1 _(lmSin t)2d( t)=2I m312420.5434 I2Im312：42Id3=1 22冗0m2d(t)=-1 II mm1'2I01)0.47670.67410.2717 I mImd(t)=1Im5.上題中如果不考慮平

8、安裕量，問(wèn)100A的晶閘管能送出的平均電流Id1、Id2、Id3各為多少？這時(shí)，相應(yīng)的電流最大 值I m1、I m2 I m3各為多少？解：額定電流I T(AV) =100A的晶閘管，允許的電流有效值I=157A，由上題計(jì)算結(jié)果知a)I m1I m1I329.35 ,I d10.271789.480.4767b)I m2I232.90,I d20.54340.6741I m2126.56C)I m3=2I = 314,I d3 =丄1 rm=78.54第三章整流電路3 .單相橋式全控整流電路，U2= 100V,負(fù)載中R= 2 Q, L輸出平均電壓 分別為OOIdidudkU2iU、電流Id，變

9、壓器二次電流有效值值極大，當(dāng)a= 30°時(shí)，要求：作出Ud、id、和i 2的波形; 求整流輸出平均電壓 Ud、電流Id,變壓器二次電流有效值I2； 考慮平安裕量，確定晶閘管的額定電壓和額定電流。 解：Ud、id、和i2的波形如以下列圖：Ud= 0.9 U2 cos a = 0.9 X 100 X COS30 ° = 77.97 ( V)I d= Ud/R= 77.97/2 = 38.99 (A)12= I d = 38.99 ( A)晶閘管承受的最大反向電壓為：2 U2= 100 2 = 141.4 (V)考慮平安裕量，晶閘管的額定電壓為：U=( 23)X 141.4 =

10、283424 (V)具體數(shù)值可按晶閘管產(chǎn)品系列參數(shù)選取。流過(guò)晶閘管的電流有效值為：I VT= ld/V2 = 27.57 ( A)晶閘管的額定電流為：I N=( 1.52 ) X 27.57 / 1.57 = 2635 (A) 具體數(shù)值可按晶閘管產(chǎn)品系列參數(shù)選取。4 .單相橋式半控整流電路，電阻性負(fù)載，畫出整流二 極管在一周承受的電壓波形。解：注意到二極管的特點(diǎn)：承受電壓為正即導(dǎo)通。因此，二 極管承受的電壓不會(huì)出現(xiàn)正的局部。在電路中器件均不導(dǎo)通的階段，交流電源電壓由晶閘管平衡。整流二極管在一周承受的電壓波形如下：5 .單相橋式全控整流電路，U=100V,負(fù)載中F=2Q, L值極大，反電勢(shì) E=

11、60V,當(dāng) =30時(shí)，要求： 作出5、i d和i 2的波形； 求整流輸出平均電壓 U、電流Id,變壓器二次側(cè)電流 有效值丨2； 考慮平安裕量，確定晶閘管的額定電壓和額定電流。解：山、id和i2的波形如以下列圖：整流輸出平均電壓 Ud、電流Id,變壓器二次側(cè)電流有效值I 2分別為Ud= 0.9 U2COS a = 0.9 X 100 X COS30 ° = 77.97(A)Id = (Ud- E)/ R= (77.97 - 60)/2 = 9(A)I 2= I d = 9(A)晶閘管承受的最大反向電壓為：V2U2= 100V2 = 141.4 (V)流過(guò)每個(gè)晶閘管的電流的有效值為：I

12、vt= I d / v'2 = 6.36 ( A)故晶閘管的額定電壓為：U= (23) X 141.4 = 283424 (V)晶閘管的額定電流為：I n= (1.52) X 6.36 / 1.57 = 68 (A)晶閘管額定電壓和電流的具體數(shù)值可按晶閘管產(chǎn)品系列參 數(shù)選取。U2=100V,帶電阻電感負(fù)載，=60時(shí)，要求：11 .三相半波可控整流電路，R=5Q, L值極大，當(dāng)解：Ud、IdT和I VT分別如下畫出Ud、i d和 i VT1 計(jì)算Ud、Id、I dT 和 I VT。Ud、Id、Ud= 1.17 U2cos= 1.17 X 100X cos60 ° = 58.5

13、(V)I d= Ud/ R= 58.5 / 5= 11.7 (A)I dVT= Id/ 3= 11.7 / 3= 3.9 (A)I VT= Id/3 = 6.755 (A)13 .三相橋式全控整流電路，U2=100V,帶電阻電感負(fù)載，R=5Q, L值極大，當(dāng) =60時(shí)，要求： 畫出Ud、i d和i VT1的波形； 計(jì)算U、Id、I dT和| VT。解：Ud、i d和i VT1的波形如下：u 60 ： Ub ； f iUl、I d、I dT和I VT分別如下Ud= 2.34L2COS = 2.34 X 100X cos60 ° = 117 ( V)I d= Ud / R= 117 /

14、5= 23.4 (A)I dvt= Id/ 3= 23.4 / 3= 7.8 (A)I VT= Id /3 = 23.4 /3 = 13.51(A)15 .三相半波可控整流電路，反電動(dòng)勢(shì)阻感負(fù)載，L2=100V,R=1 Q, L=g, LB=1mH 求當(dāng) =30 時(shí)、E=50V時(shí) L、Id、 的值并作出Ud與iVT2解：考慮Lb時(shí)，有：Ud= 1.17 U2cos aA Ud U= 3XbI d / 2 nId=( Ud E)/ R解方程組得:Ud=(n R1.17Ucos a + 3XE)/( 2n R+ 3X0= 94.63 ( V) Ud= 6.7 (V)Id= 44.63 (A)又co

15、s cos( ) = 2 JXb /6U2即得出cos(30 ) =0.752換流重疊角=41.28 °30 ° =11.28 °Ud、i VT1 和i VT2 的波形如下：17.三相全控橋，反電動(dòng)勢(shì)阻感負(fù)載，E=200V，R=1 Q,L=g, U2=220V,=60，當(dāng)Lb=0和LB=1mH情況下分別求Ud、Id的值，后者還應(yīng)求并分別作出Ud與iT的波形。解：當(dāng)Lb= 0時(shí)：Ud= 2.34 U2cos a = 2.34 X 220 X cos60 ° = 257.4 ( V)Id=( Ud E)/ R=( 257.4 200) / 1 = 57.4

16、(A)當(dāng)Lb= 1mH時(shí)Ud = 2.34 U2cos a Ud Ud= 3XbI d /nId=( Ud-E)/ R解方程組得：Ud=( 2.34 n URcos a + 3XE)/(n R+ 3X0= 244.15 ( V) ld= 44.15 (A) Ud= 13.25 (V)又 cos cos( )= 2XbI q / 晶 U2cos(60 )= 0.4485Y = 63.35 ° 60°= 3.35 °Ud、l VT1 和I VT2u2Ou dOi VT1OI VT2OI ImIVbcbacbacca州fVy<1卜；lIdU bUac?dU aU

17、cI r nUab UFl第1章緒論1電力電子技術(shù)定義：是使用電力電子器件對(duì)電能進(jìn)行變換和控制的 技術(shù)，是應(yīng)用于電力領(lǐng)域的電子技術(shù)，主要用于電力變換。2電力變換的種類(1) 交流變直流AC-DC整流(2) 直流變交流DC-AC逆變(3) 直流變直流DC-DC 一般通過(guò)直流斬波電路實(shí)現(xiàn)4交流變交流AC-AC 一般稱作交流電力控制3電力電子技術(shù)分類：分為電力電子器件制造技術(shù)和變流技術(shù)。第2章電力電子器件1電力電子器件與主電路的關(guān)系1主電路：指能夠直接承擔(dān)電能變換或控制任務(wù)的電路。2電力電子器件：指應(yīng)用于主電路中，能夠?qū)崿F(xiàn)電能變換或控制 的電子器件。2電力電子器件一般都工作于 開關(guān)狀態(tài)，以減小本身?yè)p

18、耗。3電力電子系統(tǒng)根本組成與工作原理1一般由主電路、控制電路、檢測(cè)電路、驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)電路等 組成。2檢測(cè)主電路中的信號(hào)并送入控制電路，根據(jù)這些信號(hào)并按照系 統(tǒng)工作要求形成電力電子器件的工作信號(hào)。3控制信號(hào)通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路去控制主電路中電力電子器件的導(dǎo)通或 關(guān)斷。4同時(shí)，在主電路和控制電路中附加一些保護(hù)電路，以保證系統(tǒng)正常可靠運(yùn)行。4電力電子器件的分類根據(jù)控制信號(hào)所控制的程度分類1半控型器件：通過(guò)控制信號(hào)可以控制其導(dǎo)通而不能控制其關(guān)斷的電力電子器件。女口 SCF晶閘管。2全控型器件：通過(guò)控制信號(hào)既可以控制其導(dǎo)通，又可以控制其關(guān)斷的電力電子器件。女口 GTQ GTR MOSFE和IGBT。3不可控器

19、件：不能用控制信號(hào)來(lái)控制其通斷的電力電子器件。 如電力二極管。根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的性質(zhì)分類1電流驅(qū)動(dòng)型器件：通過(guò)從控制端注入或抽出電流的方式來(lái)實(shí)現(xiàn) 導(dǎo)通或關(guān)斷的電力電子器件。如 SCR GTO GTR2電壓驅(qū)動(dòng)型器件：通過(guò)在控制端和公共端之間施加一定電壓信號(hào)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通或關(guān)斷的電力電子器件。如MOSFETIGBT。根據(jù)器件部載流子參與導(dǎo)電的情況分類1 單極型器件：部由一種載流子參與導(dǎo)電的器件。如MOSFET2雙極型器件：由電子和空穴兩種載流子參數(shù)導(dǎo)電的器件。 如SCRGTO GTR3復(fù)合型器件：有單極型器件和雙極型器件集成混合而成的器件。如 IGBT。5半控型器件一晶閘管SCR將器件N1、P2半

20、導(dǎo)體取傾斜截面，那么晶閘管變成 V1-PNP和V2-NPN 兩個(gè)晶體管。電力二極管的主要參數(shù)正向平均電流IFAV指電力二極管長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)，在指定的管殼溫度簡(jiǎn)稱殼溫，用TC表示和散熱條件下，其允許流過(guò)的最大工頻正弦半波電流的平均值。 IFAV是按照電流的發(fā)熱效應(yīng)來(lái)定義的，使用時(shí)應(yīng)按有效值相等的原那么來(lái)選取電流定額，并應(yīng)留有一定的裕量。正向壓降UF指電力二極管在指定溫度下，流過(guò)某一指定的穩(wěn)態(tài)正向電流時(shí)對(duì)應(yīng) 的正向壓降。反向重復(fù)峰值電壓URRM指對(duì)電力二極管所能重復(fù)施加的反向最頂峰值電壓。使用時(shí)，應(yīng)當(dāng)留有兩倍的裕量。最高工作結(jié)溫TJM結(jié)溫是指管芯PN結(jié)的平均溫度，用TJ表示。最高工作結(jié)溫是指在PN結(jié)不

21、致?lián)p壞的前提下所能承受的最高平均 溫度。 TJM通常在125175 C圍之。反向恢復(fù)時(shí)間trr浪涌電流IFSM指電力二極管所能承受最大的連續(xù)一個(gè)或幾個(gè)工頻周期的過(guò)電流。電力二極管的主要類型普通二極管又稱整流二極管，快恢復(fù)二極管，快恢復(fù)外延二極管，肖 特基二極管肖特基二極管優(yōu)缺點(diǎn)?優(yōu)點(diǎn)：反向恢復(fù)時(shí)間很短1040ns,正向恢復(fù)過(guò)程中不會(huì)有明顯 的電壓過(guò)沖；在反向耐壓較低的情況下其正向壓降也很小，明顯低于 快恢復(fù)二極管；因此，其開關(guān)損耗和正向?qū)〒p耗都比快速二極管還 要小，效率高。?弱點(diǎn)：當(dāng)所能承受的反向耐壓提高時(shí)其正向壓降也會(huì)高得不能滿足 要求，因此多用于200V以下的低壓場(chǎng)合；反向漏電流較大且對(duì)

22、溫度 敏感，因此反向穩(wěn)態(tài)損耗不能忽略，而且必須更嚴(yán)格地限制其工作溫 度。晶閘管的導(dǎo)通工作原理1當(dāng)AK間加正向電壓ea，晶閘管不能導(dǎo)通，主要是中間存在反向 PN結(jié)。2當(dāng)GK間加正向電壓Eg, NPN晶體管基極存在驅(qū)動(dòng)電流Ig, NPN 晶體管導(dǎo)通，產(chǎn)生集電極電流Ic2。3集電極電流Ic2構(gòu)成PNP的基極驅(qū)動(dòng)電流，PNP導(dǎo)通，進(jìn)一步放 大產(chǎn)生PNP集電極電流ici。4ici與Ig構(gòu)成NPN的驅(qū)動(dòng)電流，繼續(xù)上述過(guò)程，形成強(qiáng)烈的負(fù)反 饋，這樣NPN和PNP兩個(gè)晶體管完全飽和，晶閘管導(dǎo)通。2.3.1.4.3 晶閘管是半控型器件的原因1晶閘管導(dǎo)通后撤掉外部門極電流ig，但是NPN基極仍然存在電 流，由PN

23、P集電極電流id供應(yīng)，電流已經(jīng)形成強(qiáng)烈正反應(yīng)，因此晶閘 管繼續(xù)維持導(dǎo)通。2因此，晶閘管的門極電流只能觸發(fā)控制其導(dǎo)通而不能控制其關(guān) 斷。23144 晶閘管的關(guān)斷工作原理滿足下面條件，晶閘管才能關(guān)斷：1去掉AK間正向電壓；2AK間加反向電壓；3設(shè)法使流過(guò)晶閘管的電流降低到接近于零的某一數(shù)值以下。2.321.1 晶閘管正常工作時(shí)的靜態(tài)特性1當(dāng)晶閘管承受反向電壓時(shí)，不管門極是否有觸發(fā)電流，晶閘管 都不會(huì)導(dǎo)通。2當(dāng)晶閘管承受正向電壓時(shí)，僅在門極有觸發(fā)電流的情況下晶閘 管才能導(dǎo)通。3晶閘管一旦導(dǎo)通，門極就失去控制作用，不管門極觸發(fā)電流是 否還存在，晶閘管都保持導(dǎo)通。4假設(shè)要使已導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷，只能利用外

24、加電壓和外電路的作 用使流過(guò)晶閘管的電流降到接近于零的某一數(shù)值以下。2.4.1.1 GTO 的結(jié)構(gòu)1GTO與普通晶閘管的相同點(diǎn)：是 PNPN四層半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，外部引 出陽(yáng)極、陰極和門極。2GTO與普通晶閘管的不同點(diǎn)：GTO是一種多元的功率集成器件， 其部包含數(shù)十個(gè)甚至數(shù)百個(gè)供陽(yáng)極的小 GH元，這些GTO元的陰極和 門極在器件部并聯(lián)在一起，正是這種特殊結(jié)構(gòu)才能實(shí)現(xiàn)門極關(guān)斷作用。2.4.1.2 GTO 的靜態(tài)特性1當(dāng)GTC承受反向電壓時(shí)，不管門極是否有觸發(fā)電流，晶閘管都不會(huì)導(dǎo)通(2) 當(dāng)GTC承受正向電壓時(shí)，僅在門極有觸發(fā)電流的情況下晶閘管 才能導(dǎo)通。(3) GTC導(dǎo)通后，假設(shè)門極施加反向驅(qū)動(dòng)電流，

25、貝S GTC關(guān)斷，也即可 以通過(guò)門極電流控制GTC導(dǎo)通和關(guān)斷。(4) 通過(guò)AK間施加反向電壓同樣可以保證 GTC關(guān)斷。243電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管MOSFET(1)電力MOSFE是用柵極電壓來(lái)控制漏極電流的， 因此它是電壓型 器件。(3) 當(dāng)Ugs大于某一電壓值Ut時(shí)，柵極下P區(qū)外表的電子濃度將超 過(guò)空穴濃度，從而使P型半導(dǎo)體反型成N型半導(dǎo)體，形成反型層。絕緣柵雙極晶體管IGBT(1) GTR和 GTC是雙極型電流驅(qū)動(dòng)器件，其優(yōu)點(diǎn)是通流能力強(qiáng)，耐 壓與耐電流等級(jí)高，但缺乏是開關(guān)速度低，所需驅(qū)動(dòng)功率大，驅(qū)動(dòng)電 路復(fù)雜。(2) 電力MOSFE是單極型電壓驅(qū)動(dòng)器件，其優(yōu)點(diǎn)是開關(guān)速度快、所 需驅(qū)動(dòng)功率小，驅(qū)

26、動(dòng)電路簡(jiǎn)單。(3) 復(fù)合型器件：將上述兩者器件相互取長(zhǎng)補(bǔ)短結(jié)合而成，綜合兩 者優(yōu)點(diǎn)。(4) 絕緣柵雙極晶體管IGBT是一種復(fù)合型器件，由 GTR和MOSFET 兩個(gè)器件復(fù)合而成，具有 GTR和MOSFE兩者的優(yōu)點(diǎn)，具有良好的特 性。1IGBT是三端器件，具有柵極 G集電極C和發(fā)射極E。2IGBT由MOSFE和GTR組合而成。逆變產(chǎn)生的條件1單相全波電路相當(dāng)于發(fā)電機(jī)-電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)2單相全波電路整流狀態(tài)-電動(dòng)機(jī)電動(dòng)狀態(tài)系統(tǒng) 電動(dòng)機(jī)處于電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，全波電路處于整流工作狀態(tài)0-，直流輸出電壓Ud 0，而且UdEm，才能輸出電樞電流IdU d EmR_ 能量流向：交流電網(wǎng)輸出電功率，電動(dòng)機(jī)輸入電功率3單

27、相全波電路有源逆變狀態(tài)-電動(dòng)機(jī)發(fā)電回饋制動(dòng)系 電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電回饋制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，由于晶閘管單向?qū)щ娦?，?路Id的方向依然不變。 這樣，要保證電動(dòng)機(jī)有電動(dòng)運(yùn)行變成發(fā)電回饋制動(dòng)運(yùn)行，必須改變Em的極性，同時(shí)直流輸出電壓Ud也改變極性Ud 0，-。 此時(shí)，必須保證Em Ud，Id乩叢，才能把電能從直流側(cè)送到R交流側(cè)，實(shí)現(xiàn)逆變。 能量流向：電動(dòng)機(jī)輸出電功率，交流電網(wǎng)吸收電功率。 全波電路有源逆變工作狀態(tài)下，為什么晶閘管觸發(fā)角處于，仍能導(dǎo)通運(yùn)行?答：主要由于全波電路有外接直流電動(dòng)勢(shì) Em的存在且Em Ud，這是電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電回饋制動(dòng)狀態(tài)時(shí)得到的， 這樣能夠保證系統(tǒng)得到很大的續(xù)流，即使晶閘管的陽(yáng)極電位大局

28、部處于交流電壓為負(fù)的半周期，但是仍能承受正向電壓而導(dǎo)通4有源逆變產(chǎn)生的條件 變流電路外側(cè)要有直流電動(dòng)勢(shì)，其極性必須和晶閘管的導(dǎo)通方向 一致，其值應(yīng)大于變流電路直流側(cè)的平均電壓。 要求晶閘管的控制觸發(fā)角，使Ud為負(fù)值。2第4章逆變電路1逆變定義：將直流電能變成交流電能。2有源逆變：逆變電路的交流輸出側(cè)接在電網(wǎng)上。3無(wú)源逆變：逆變電路的交流輸出側(cè)直接和負(fù)載相連。換流方式分為外部換流和自換流兩大類，外部換流包括電網(wǎng)換流和負(fù)載換流 兩種，自換流包括器件換流和強(qiáng)迫換流兩種。換流概念在晶閘管時(shí)代十分重要，全控型器件時(shí)代其重要性有所下 降。?分類"直接耦合式強(qiáng)迫換流也叫電壓換流：由換流電路電容直接

29、提供換流電壓。"電感耦合式強(qiáng)迫換流也叫電流換流：通過(guò)換流電路的電容和電 感的耦合來(lái)提供換流電壓或換流電流。熄滅：當(dāng)電流不是從一個(gè)支路向另一個(gè)支路轉(zhuǎn)移， 而是在支路部終止 流通而變?yōu)榱?，那么稱為熄滅。4.2電壓型逆變電路1逆變電路分類：根據(jù)直流側(cè)電源性質(zhì)可以分為 電壓源型逆 變電路和電流源型逆變電路。2電壓源型逆變電路 VSI:直流側(cè)為電壓源。3電流源型逆變電路 CSI :直流側(cè)為電流源。4電壓型逆變電路舉例： 直流側(cè)為電壓源，或并聯(lián)有大電容。直流側(cè)電壓根本無(wú)脈動(dòng)，直 流回路呈低阻抗。 由于直流電壓源的鉗位作用，交流側(cè)輸出電壓波形為矩形波，并 且與負(fù)載阻抗角無(wú)關(guān)。而交流側(cè)輸出電流波形和

30、相位因負(fù)載阻抗情況 的不同而不同。 當(dāng)交流側(cè)為阻感負(fù)載時(shí)，需要提供無(wú)功功率，直流側(cè)電容起緩沖 無(wú)功能量的作用。 圖中逆變橋各臂都并聯(lián)反應(yīng)二極管，為了給交流側(cè)向直流側(cè)反應(yīng) 的無(wú)功能量提供通道。電壓型逆變電路的特點(diǎn)直流側(cè)為電壓源或并聯(lián)大電容，直流側(cè)電壓根本無(wú)脈動(dòng)。由于直流電壓源的鉗位作用，輸出電壓為矩形波，輸出電流因負(fù)載 阻抗不同而不同。阻感負(fù)載時(shí)需提供無(wú)功功率，為了給交流側(cè)向直流側(cè)反應(yīng)的無(wú)功能 量提供通道，逆變橋各臂并聯(lián)反應(yīng)二極管。半橋逆變電路：在直流側(cè)接有兩個(gè)相互串聯(lián)的足夠大的電容， 兩個(gè)電容的聯(lián)結(jié)點(diǎn)便成為直流電源的中點(diǎn)，負(fù)載聯(lián)接在直流電源中點(diǎn)和兩 個(gè)橋臂聯(lián)結(jié)點(diǎn)之間。全橋逆變電路共四個(gè)橋臂，可

31、看成兩個(gè)半橋電路組合而成。兩對(duì)橋臂交替導(dǎo)通180 °。輸出電壓和電流波形與半橋電路形狀相同，但幅值高出一倍。在這種情況下，要改變輸出交流電壓的有效值只能通過(guò)改變直流電 壓Ud來(lái)實(shí)現(xiàn)。三個(gè)單相逆變電路可組合成一個(gè)三相逆變電路。4.3電流型逆變電路直流電源為電流源的逆變電路稱為電流型逆變電路。電流型逆變電路主要特點(diǎn)：直流側(cè)串大電感，電流根本無(wú)脈動(dòng)，相當(dāng)于電流源。交流輸出電流為矩形波，與負(fù)載阻抗角無(wú)關(guān)，輸出電壓波形和相位 因負(fù)載不同而不同。直流側(cè)電感起緩沖無(wú)功能量的作用，不必給開關(guān)器件反并聯(lián)二極 管。自勵(lì)方式：實(shí)際工作過(guò)程中，感應(yīng)線圈參數(shù)隨時(shí)間變化，必須使工 作頻率適應(yīng)負(fù)載的變化而自動(dòng)調(diào)整

32、，這種控制方式稱為自勵(lì)方式。他勵(lì)方式：固定工作頻率的控制方式稱為他勵(lì)方式。第7章 PWM Pulse Width Modulation 控制就是對(duì)脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制 的技術(shù)，即通過(guò)對(duì)一系列脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制， 來(lái)等效地獲得所需要 波形含形狀和幅值。PWM逆變電路控制波常用方法計(jì)算法根據(jù)逆變電路的正弦波輸出頻率、幅值和半個(gè)周期的脈沖數(shù)，將PWM波形中各脈沖的寬度和間隔準(zhǔn)確計(jì)算出來(lái)， 按照計(jì)算結(jié)果控制逆 變電路中各開關(guān)器件的通斷，就可以得到所需要的PWM波形，這種方 法稱之為計(jì)算法。調(diào)制法把希望輸出的波形作為調(diào)制信號(hào)， 把承受調(diào)制的信號(hào)作為載波，通 過(guò)信號(hào)波的調(diào)制得到所期望的 PWM波形。通常采用等腰三角波或鋸齒波作為載波， 其中等腰三角波應(yīng)用 最多。載波比：載波頻率fc與調(diào)制信號(hào)頻率fr之比N= fc/frPWMB制方式可分為異步調(diào)制和同步調(diào)制兩種。異步調(diào)制：載波信號(hào)和調(diào)制信號(hào)不保持同步的調(diào)制方式稱為異步調(diào) 制。同步調(diào)制：載波比N等于常數(shù)，并在變頻時(shí)使載波和信號(hào)波保持同步 的方式稱為同步調(diào)制。自然采樣法：在正弦波和三角波的自然交點(diǎn)時(shí)刻控制功率開關(guān)器件的 通斷，這種生成SPW波形的方法稱為自然采樣法。規(guī)那么采樣法：是一種應(yīng)用較廣的工