第十章 電力電子技術(shù)電力電子技術(shù)的應(yīng)用

第十章電力電子技術(shù)電力電子技術(shù)的應(yīng)用第一頁，共十一頁，編輯于2023年，星期五本章主要內(nèi)容10.1晶閘管直流電動機系統(tǒng)10.2變頻器和交流調(diào)速系統(tǒng)10.3不間斷電源10.4開關(guān)電源10.5功率因數(shù)校正技術(shù)10.6電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用10.7電力電子器件的其他應(yīng)用第二頁，共十一頁，編輯于2023年，星期五晶閘管直流電動機系統(tǒng)晶閘管直流電動機系統(tǒng)——晶閘管可控整流裝置帶直流電動機負載組成的系統(tǒng)電路構(gòu)成直流電動機負載包括電阻、電感和反電動勢E，為了平穩(wěn)負載電流脈動，串聯(lián)平波電抗器，保證整流電流連續(xù)三相半波帶電動機負載1.整流狀態(tài)第三頁，共十一頁，編輯于2023年，星期五晶閘管直流電動機系統(tǒng)工作原理整流電壓波形脈動較大，但電動機的機械慣量使故其轉(zhuǎn)速和反電動勢基本無脈動整流電壓平均值Ud由電動機反電動勢及負載平均電流Id所引起的各種電壓降平衡——RB為變壓器等效電阻——RM為電樞電阻

——為重疊角換相壓降電阻——?U為晶閘管壓降1.整流狀態(tài)第四頁，共十一頁，編輯于2023年，星期五晶閘管直流電動機系統(tǒng)工作原理電流Id由負載轉(zhuǎn)矩決定——當(dāng)電動機負載較輕時，對應(yīng)負載電流小，而且在低速時，電感儲能減小，出現(xiàn)電流斷續(xù)電流連續(xù)時電動機的機械特性

直流電動機反電動勢三相半波三相橋式1.整流狀態(tài)第五頁，共十一頁，編輯于2023年，星期五晶閘管直流電動機系統(tǒng)電流斷續(xù)時電動機的機械特性

整流電壓是脈動直流電壓，當(dāng)電動機負載減小時，平波電抗器中電感儲能減小，致使電流斷續(xù)，電動機機械特性呈現(xiàn)非線性特點——=60，Id=0，則

——實際SCR相電壓瞬時值，大于E0’即Id不為0，則E0’不存在，是真正空載點——在電流斷續(xù)情況下，≤60，電動機實際空載反電動勢是。當(dāng)>60，空載反電動勢為1.整流狀態(tài)第六頁，共十一頁，編輯于2023年，星期五晶閘管直流電動機系統(tǒng)電流斷續(xù)時電動機的機械特性

機械特性第一個特點——電流斷續(xù)，電動機理想空載轉(zhuǎn)速抬高機械特性第二個特點

——在電流斷續(xù)區(qū)內(nèi)電動機機械特性變軟，即Id變化很小也可引起很大轉(zhuǎn)速變化機械特性第三個特點——大的反電動勢特性，電流斷續(xù)區(qū)范圍比小的電流斷續(xù)區(qū)大，即隨著增加，進入斷續(xù)區(qū)的電流值加大1<2<3<60，5>4>60

1.整流狀態(tài)第七頁，共十一頁，編輯于2023年，星期五晶閘管直流電動機系統(tǒng)三相半波電路，最小負載電流為Idmin，為保證電流連續(xù)所需的主回路電感量(mH)

三相橋式全控整流電路L包括整流變壓器漏電感、電樞電感和平波電抗器電感，前兩者較小可忽略；Idmin一般取電動機額定電流的5%～10%三相全控橋電壓脈動頻率比三相半波高一倍，則平波電抗器電感量可減小約一半1.整流狀態(tài)第八頁，共十一頁，編輯于2023年，星期五晶閘管直流電動機系統(tǒng)電流連續(xù)時電動機機械特性調(diào)節(jié)可改變電動機運行轉(zhuǎn)速，

值愈小，相應(yīng)轉(zhuǎn)速愈高；反之則愈低2.逆變狀態(tài)正組變流器反組變流器na3a2a1Ida4b2b3b4b1a=b=p2a'=b'=p2b'3b'2b'1b'4a'2a'3a'4a'1a1=b'1;a'1=b1a2=b'2;a'2=b2a增大方向'b增大方向'a增大方向b增大方向第九頁，共十一頁，編輯于2023年，星期五晶閘管直流電動機系統(tǒng)電流斷續(xù)時電動機機械特性特性不僅和逆變角有關(guān)，海域電路參數(shù)、導(dǎo)通角等有關(guān)理想空載轉(zhuǎn)速上翹很多，機械特性變軟，且呈現(xiàn)非線性是整流狀態(tài)的延續(xù)1、4象限特性和3、2象限分別屬于正、反兩組變流器，輸出整流電壓極性彼此相反工作點由1(3)象限特性，轉(zhuǎn)到2(4)象限，表明由電動運行轉(zhuǎn)入發(fā)電制動運行；變流器工況由整流轉(zhuǎn)為逆變2.逆變狀態(tài)正組變流器反組變流器na3a2a1Ida4b2b3b4b1a=b=p2a'=b'=p2b'3b'2b'1b'4a'2a'3a'4a'1a1=b'1;a'1=b1a2