第十二講：整流電路的逆變工作狀態(tài)

第十二講：整流電路的有源逆變工作狀態(tài)

1、逆變的概念2、整流電路有源逆變的條件分析3、三相全橋整流電路有源逆變工作原理分析4、逆變失敗與最小逆變角分析11、逆變的概念——逆變：把直流電轉(zhuǎn)變成交流電，整流的逆過程舉例：——逆變電路：把直流電逆變成交流電的電路——有源逆變電路：交流側(cè)和電網(wǎng)或電源連結(jié)應(yīng)用：直流可逆調(diào)速系統(tǒng)、高壓直流輸電等21、逆變的概念——無源逆變電路：交流側(cè)和電網(wǎng)或電源不連結(jié)，而是直接接到負(fù)載上說明：1、本講只講有源逆變電路，而無源逆變電路第五章再講；2、本講只講整流電路作為有源逆變電路使用時(shí)的逆變工作情況3——引例（直流發(fā)電機(jī)—電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)電能的傳遞分析）圖a：，EG>EM，電流Id從G流向M：M吸收電能；G輸出電能2、整流電路有源逆變的條件分析4圖bEM>EG，電流反向，從M流向G：G吸收電能；

M輸出電能2、整流電路有源逆變的條件分析——引例（直流發(fā)電機(jī)—電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)電能的傳遞分析）5圖c，兩電動(dòng)勢(shì)順向串聯(lián)，向電阻R供電：G輸出電能；

M輸出電能2、整流電路有源逆變的條件分析——引例（直流發(fā)電機(jī)—電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)電能的傳遞分析）6單相雙半波可控整流電路代替上述發(fā)電機(jī)M做電動(dòng)機(jī)運(yùn)行：全波電路工作在整流狀態(tài)，

在0~p/2間，Ud為正值，并且Ud>EM，才能輸出Id，交流電網(wǎng)輸出電功率，電動(dòng)機(jī)則輸入電功率2、整流電路有源逆變的條件分析——逆變產(chǎn)生的條件7M作發(fā)電機(jī)運(yùn)行：結(jié)論：由于晶閘管的單向?qū)щ娦?，Id方向不變，欲使M作發(fā)電機(jī)運(yùn)行，只能改變EM極性。2、整流電路有源逆變的條件分析8M作發(fā)電機(jī)運(yùn)行：結(jié)論：欲使M作發(fā)電機(jī)運(yùn)行，除改變EM極性外，還要使整流電路能從直流側(cè)吸收電能并從交流側(cè)送出，即控制角在p/2~p之間且|EM

|>|Ud

|；

整流電路有源逆變的條件分析說明：（1）為什么發(fā)電機(jī)發(fā)的電能反饋到公共電網(wǎng)中了；（2）反饋到公共電網(wǎng)電能為什么是交流電；（3）為什么此時(shí)整流電路工作在逆變狀態(tài)，稱其為逆變電路9整流電路有源逆變的條件分析

產(chǎn)生逆變的條件：

（1）有直流電動(dòng)勢(shì)，其極性和晶閘管導(dǎo)通方向一致，其值大于變流器直流側(cè)平均電壓（2）晶閘管的控制角

>p/2，使Ud為負(fù)值(3)只能采用全控整流電路半控橋或有續(xù)流二極管的電路，因其整流電壓ud不能出現(xiàn)負(fù)值，102、整流電路有源逆變的條件分析不同點(diǎn)(控制角不同)

0<<p

/2時(shí)，電路工作在整流狀態(tài)p

/2<

<

p時(shí)，電路工作在逆變狀態(tài)相同點(diǎn)：可沿用整流的辦法來處理逆變時(shí)有關(guān)波形與參數(shù)計(jì)算等各項(xiàng)問題逆變角b：

p-a=b——逆變與整流的比較：11一、工作原理分析

3、三相全橋整流電路有源逆變工作原理分析uabuacubcubaucaucbuabuacubcubaucaucbuabuacubcubaucaucbuabuacubcuaubucuaubucuaubucuaubu2udwtOwtOb=p4b=p3b=p6b=p4b=p3b=p6wt1wt3wt212（1）有源逆變狀態(tài)時(shí)直流側(cè)平均電壓：Ud=-2.34U2cosb（2）有源逆變狀態(tài)時(shí)直流側(cè)電流的平均值：3、三相全橋整流電路有源逆變工作原理分析注意：逆變工作時(shí)，Ud、EM均為負(fù)值，即與整流時(shí)方向相反二、數(shù)量計(jì)算13（3）從交流電源送到直流側(cè)負(fù)載的有功功率為注意:當(dāng)逆變工作時(shí)，由于EM為負(fù)值，故Pd一般為負(fù)值，表示功率由直流電源輸送到交流電源。（4）每個(gè)晶閘管導(dǎo)通2p/3，故電流有效值為（5）變壓器二次側(cè)線電流的有效值為3、三相全橋整流電路有源逆變工作原理分析144、逆變失敗與最小逆變角分析一、逆變失敗的定義逆變失敗又稱逆變顛覆：整流電路逆變時(shí)，由于某種原因引發(fā)電路換相失敗，進(jìn)而致使外接直流電源通過晶閘管短路，或致使電路的輸出平均電壓和直流電源變成順向串聯(lián)，也形成很大短路電流的現(xiàn)象。15二、逆變失敗的主要原因

（1）觸發(fā)電路工作不可靠，不能適時(shí)、準(zhǔn)確地給各晶閘管分配脈沖，如脈沖丟失、脈沖延時(shí)等，致使晶閘管不能正常換相；（2）晶閘管發(fā)生故障，該斷時(shí)不斷，或該通時(shí)不通，引起換相失??；（3）交流電源缺相或突然消失，引起換相失敗；（4）逆變角過小，引起換相失?。?、逆變失敗與最小逆變角分析16（1）

當(dāng)b>g時(shí)，換相成功，不會(huì)引發(fā)逆變失?。唬?）當(dāng)b<g時(shí)，換相失敗，最終導(dǎo)致逆變失敗。4、逆變失敗與最小逆變角分析三、逆變角過小引發(fā)的逆變失敗分析17bmin=d+g+q′

d:晶閘管的關(guān)斷時(shí)間tq折合的電角度，tq大的可達(dá)200~300