第五章_電力電子變流技術(shù).

1、下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 P1P2N1N2下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁P1P2N1N2K GAKA T2T1_P2N1N2IGIAP1N1P2IKGPPNNNPAGK下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 T1T2G2Bii 1BG22Ciii 在極短時間內(nèi)使兩個在極短時間內(nèi)使兩個三極管均飽和導通，此三極管均飽和導通，此過程稱觸發(fā)導通。過程稱觸發(fā)導通。211CCii 2BG21ii EGEA+_RGi2BiG21iG2i下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄

2、章目錄返回返回上一頁上一頁GEA+_R T1T2Gi2BiGi21Gi2EGG2Bii 1BG22Ciii 211CCii 2BG21ii 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 必須使可控硅陽極電流減小必須使可控硅陽極電流減小, ,直到直到正反饋正反饋效應效應不能維持。不能維持。 將陽極電源斷開或者在晶閘管的將陽極電源斷開或者在晶閘管的下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁URRMUFRMIG2 IG1 IG0 = 0UBRIFUBOIHoUIIG0IG1IG2正向平均電流正向平均電流)(曲曲線線UfI 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上

3、一頁上一頁UFRM:晶閘管晶閘管控制極開路且正向阻斷情況下控制極開路且正向阻斷情況下, ,允允許重復加在許重復加在晶閘管晶閘管兩端的正向峰值電壓。兩端的正向峰值電壓。一般取一般取UFRM = = 80% UB0 。普通普通晶閘管晶閘管 UFRM 為為100V 3000V控制極開路時控制極開路時, ,允許重復作用在允許重復作用在晶閘管晶閘管元元 件上的反向峰值電壓。件上的反向峰值電壓。一般取一般取 URRM = 80% UBR 普通普通晶閘管晶閘管 URRM為為100V3000VURRM：下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁)(sin21m0mFIttdII 環(huán)境溫度為環(huán)境

4、溫度為4040 C C及及標準散熱條件下，標準散熱條件下，晶閘晶閘管處于管處于全導通時全導通時可以連續(xù)通過的工頻正弦可以連續(xù)通過的工頻正弦半波電流的平均值。半波電流的平均值。 IF t 2 i如果正弦半波電流的最大值為如果正弦半波電流的最大值為Im, 則則普通晶閘管普通晶閘管IF為為1A 1000A。下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁額定電壓額定電壓, ,用百位或千位數(shù)表示用百位或千位數(shù)表示取取UFRM或或URRM較小者較小者額定正向平均電流額定正向平均電流( (IF) 晶閘管晶閘管K P普通型普通型如如KP5-

5、7表示表示額定正向平均電流為額定正向平均電流為5A, ,額定電壓為額定電壓為700V。下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁(1) 電路電路。uuu To, 0。0,To uuu+T下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 t1 2 。uu,u T 0o:1t 。0,To uuu tuO晶晶閘閘管管不不導導通通。,0,0g1 ut t 。uuu To, 0gu tO下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 tOuO 控制角控制角 t1 tuO tguO t22 tTuO導通角導通角 = 180- 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回

6、返回上一頁上一頁 tuUd21O )d(sin221ttU LLOO1cos0.452UUIRR2cos145. 0 U下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 +TLeL下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 tguO tTuO tOuO t1 tuO t22 180- iL下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁+LTD+(1) 電路電路下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁iL tOu tuO tTuO 2 tguO下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁aRLD2T1b+T1T2RLuoD1D

7、2+下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁+T1T2RLuoD1D2+bRLD1T2a下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 tOu tuO2 tguO下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 tuUd1O )d(sin21ttUU 2cos19 . 0LO RURUI2cos19 . 0 U下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁欲裝一臺白熾燈泡調(diào)光電路，需要可調(diào)的直流電源，調(diào)節(jié)范圍：欲裝一臺白熾燈泡調(diào)光電路，需要可調(diào)的直流電源，調(diào)節(jié)范圍：電壓電壓U0=0V180V,電流電流I0=010A?，F(xiàn)采用單相半控橋式整流電。

8、現(xiàn)采用單相半控橋式整流電路，試求最大輸入交流電壓和電流有效值，并選擇整流元件。路，試求最大輸入交流電壓和電流有效值，并選擇整流元件。 解解: 設在晶閘管導通角設在晶閘管導通角為為(控制角為控制角為0 )時輸出電壓值為最大（時輸出電壓值為最大（180V），）， 則對則對應的應的輸入交流電壓有效值輸入交流電壓有效值為最大。為最大。V.UU20090180900 實際上還要考慮實際上還要考慮電網(wǎng)電壓波動電網(wǎng)電壓波動、管壓降管壓降以及以及導通角導通角常常到不了常常到不了1800 ，交流電壓，交流電壓要比上述計算而得到的值適當加大要比上述計算而得到的值適當加大10%左右，即大約為左右，即大約為220V。

9、因此，在本例中。因此，在本例中可以不用變壓器，直接接到可以不用變壓器，直接接到220V的交流電源上。的交流電源上。 交流電流有效值交流電流有效值 ：A.AVVRUIL21210180220 晶閘管所承受的最大正向電壓、最大反向電壓和二極管所承受的最大反向電壓晶閘管所承受的最大正向電壓、最大反向電壓和二極管所承受的最大反向電壓相等，即：相等，即：VV.UUURMFM3102204112流過晶閘管和二極管的平均電流流過晶閘管和二極管的平均電流 ：AAIIIVVS5210210下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁三相半波可控整流電路三相半波可控整流電路純電阻性負載純電阻性負載u

10、vw123idRuduuvuT1tuuwtuuuvuwuuud控制角控制角電流連續(xù)，、晶電流連續(xù)，、晶閘管導通角都為閘管導通角都為120晶閘管承受的最大反向晶閘管承受的最大反向壓降為壓降為2U6下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁tiT1三相半波可控整流電路三相半波可控整流電路純電阻性負載純電阻性負載uvw123idRud控制角控制角30tuuuuuuu電流處于連續(xù)與斷續(xù)的臨界點，、電流處于連續(xù)與斷續(xù)的臨界點，、晶閘管導通角仍為晶閘管導通角仍為120下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁ttuuuuuu三相半波可控整流電路三相半波可控整流電路純電阻性負

11、載純電阻性負載uvw123idRud控制角控制角60uiT130時電流斷續(xù)，、晶閘管導時電流斷續(xù)，、晶閘管導通角小于通角小于120下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁三相半波可控整流電路三相半波可控整流電路純電阻性負載純電阻性負載 6562d) t(tdsinU223U控制角控制角 30時時u波形連續(xù)，整流電壓平均值波形連續(xù)，整流電壓平均值 cosU17. 12tu6 32 30時，晶閘管電流有效值時，晶閘管電流有效值 65622T) t(d)RtsinU2(21I)2cos2332(21RU2 控制角控制角 30時時u波形連續(xù)，整流電壓平均值波形連續(xù)，整流電壓平均值晶閘

12、管電流有效值晶閘管電流有效值)2cos2332(21RUI2T cosU17.1U2d下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁三相半波可控整流電路三相半波可控整流電路純電阻性負載純電阻性負載控制角控制角 30時時tu 62d) t(tdsinU223U3/)6cos(1 U17. 12 30時，晶閘管電流有效值時，晶閘管電流有效值 622T) t(d)RtsinU2(21I)2sin412cos4365(21RU2 控制角控制角 30時時u波形斷續(xù)，整流電壓平均值波形斷續(xù)，整流電壓平均值晶閘管電流有效值晶閘管電流有效值3/)6cos(1 U17. 1U2d )2sin412c

13、os4365(21RUI2T 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁晶閘管承受的最大反向電壓為變壓器二次線電壓峰值晶閘管承受的最大反向電壓為變壓器二次線電壓峰值22RMU6U32U 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁三相橋式全控整流電路三相橋式全控整流電路3652uvRudidL+-14wtuuuuuutuuvuuwuvwuvuuwuuwvuuv1 16 61 12 25 56 65 54 43 34 43 32 2uvuwvwvuwu vwuv不可控整流電路的自然不可控整流電路的自然換相點就是可控整流電換相點就是可控整流電路控制角路控制角的起點的起

14、點 任意時刻必須有兩個晶閘任意時刻必須有兩個晶閘管同時導通才能構(gòu)成回路，管同時導通才能構(gòu)成回路，共陽極與共陰極組各有一共陽極與共陰極組各有一只晶閘管導通只晶閘管導通觸發(fā)脈沖可以采用寬脈沖觸發(fā)脈沖可以采用寬脈沖和雙窄脈沖兩種形式工作和雙窄脈沖兩種形式工作雙窄脈沖方式：給晶閘管雙窄脈沖方式：給晶閘管發(fā)主觸發(fā)脈沖時，給另一發(fā)主觸發(fā)脈沖時，給另一只配對的晶閘管也發(fā)一觸只配對的晶閘管也發(fā)一觸發(fā)脈沖，稱為輔助觸發(fā)脈發(fā)脈沖，稱為輔助觸發(fā)脈沖沖 同組晶閘管之間脈沖互差同組晶閘管之間脈沖互差120，共陽極與共陰極組，共陽極與共陰極組晶閘管差晶閘管差60，只要脈沖，只要脈沖寬度大于寬度大于60，就能構(gòu)成，就能構(gòu)成

15、回路，即寬脈沖方式回路，即寬脈沖方式下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁控控共陰極組中陽極電位共陰極組中陽極電位最高的晶閘管導通最高的晶閘管導通;VT1RLuoVT6VT3VT5VT4VT2io Cba+共陽極組共陽極組共陰極組共陰極組下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 在在 t1 t2 期間期間共陰極組中共陰極組中a點電位最高，點電位最高，VT1 導通；導通； 共陽極組中共陽極組中b點電位最低，點電位最低，VT4 導通。導通。負載電壓負載電壓uouaubuC2 t uoott1t2t3t4t5t6t7t8t9VT1RLVT6VT3VT5VT4VT

16、2io Cba0 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 在在 t2 t3 期間期間共陰極組中共陰極組中a點電位最高，點電位最高，VT 1 導通；導通； 共陽極組中共陽極組中c點電位最低，點電位最低， VT6 導通。導通。RLuoio Cbau+ o負載電壓負載電壓變壓器副邊電壓變壓器副邊電壓uouaubuC2 t t1t2t3t4t5t6t7t8t9uotoVT1VT3VT5VT2VT4VT6下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 在在 t3 t4 期間期間共陰極組中共陰極組中b點電位最高，點電位最高， VT 3 導通；導通； 共陽極組中共陽極組中c點

17、電位最低，點電位最低， VT 6 導通。導通。負載電壓負載電壓變壓器副邊電壓變壓器副邊電壓uouaubuC2 t t1t2t3t4t5t6t7t8t9uotoRLio Cbau+ oVT1VT3VT5VT2VT4VT6下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 在在 t4 t5 期間期間共陰極組中共陰極組中b點電位最高，點電位最高，VT3 導通；導通； 共陽極組中共陽極組中a點電位最低，點電位最低，VT2 導通。導通。負載電壓負載電壓變壓器副邊電壓變壓器副邊電壓uouaubuC2 t t1t2t3t4t5t6t7t8t9uotoRLio Cbau+ oVT1VT3VT5VT2V

18、T4VT6下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁t1t2t3t4t5t6t7t8t9uoto 在一個周期中，每個晶閘在一個周期中，每個晶閘管只有三分之一的時間導管只有三分之一的時間導通（導通角為通（導通角為120）。）。變壓器副邊電壓變壓器副邊電壓負載電壓負載電壓uouaubuC2 t RLio Cbau+ oVT1VT3VT5VT2VT4VT6uo下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁1 16 61 12 25 56 65 54 43 34 43 32 21 16 6控制角控制角0三相全控橋式工作原理三相全控橋式工作原理3652uvRudidL+-14

19、wtuuvuuwuvwuvuuwuuwvuuvtuuuuuu控制角控制角60uT1晶閘管承受的最大正、反晶閘管承受的最大正、反向壓降為向壓降為6 U2t1 16 61 12 25 56 65 54 43 34 43 32 21 16 6下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁tuuuuuu電阻性負載電阻性負載三相橋式全控三相橋式全控 電阻性負載電阻性負載3652uvRudid14w控制角控制角30tuuvuuwuvwuvuuwuuwvuuv1 16 61 12 25 56 65 54 43 34 43 32 21 16 6控制角控制角6060時電流處于連續(xù)時電流處于連續(xù)與斷續(xù)的臨界點與斷續(xù)的臨界點 cosU35. 1cosU34. 2L22計算計算Ud時，將縱軸右移時，將縱軸右移30 3232d) t(tdsinU626U060時時3 t1 16 61 12 25 56 65 54 43 34 43 32 21 16 6下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁tuuuuuu三相橋式全控三相橋式全控 電阻性負載電阻性負載3652uvRudid14w控制角控制角90tuuvuuwuvwuvuuwuuwvuuv1 16 61 12 25 56 65 54 43 34 43 32 21 16 660時，電流斷續(xù)時，電流斷續(xù) 3cos1U34. 22 3