電力電子技術(shù)10

4.2.3實(shí)用的晶閘管變流器負(fù)載由直流電壓源、電阻、電感組成

（為電池充電器和直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的負(fù)載模型）與恒流型負(fù)載相比，由于id的脈動(dòng)及Ls的作用Idmin輸出電壓平均值輸出電流平均值上式兩邊積分：該項(xiàng)為零例4－2下圖所示整流電路參數(shù)如下：利用Simulink仿真仿真模型：example_4_2.mdl電壓和電流波形參數(shù)計(jì)算負(fù)載電流不連續(xù)時(shí)的導(dǎo)通模式輕載時(shí)，Id較小，id將變得不連續(xù)。在例4－2中，觸發(fā)角不變的情況下，Ed大于一定值后，id將會(huì)不連續(xù)。（例如：Ed＝180V，波形如上圖）α變化時(shí)，Vd和Id的關(guān)系（采用例4－2中參數(shù)）Id大于臨界電流時(shí)電流id連續(xù)，Vd基本不變；Id小于臨界電流后電流id斷續(xù)，隨著Id的減小，Vd迅速升高。（連續(xù)導(dǎo)通模式下的Vd表達(dá)式不再適用）id臨界連續(xù)點(diǎn)α不同時(shí)，臨界電流的大小也不同4.2.4晶閘管變流器的逆變工作狀態(tài)逆變的條件

晶閘管變流器的兩種工作狀態(tài):整流——把交流電變成直流電。

特點(diǎn)：Vd>0,電能流動(dòng)方向：交流→直流逆變——把直流電變成交流電。

特點(diǎn)：Vd<0,電能流動(dòng)方向：直流→交流假設(shè)直流側(cè)為電流源，理解逆變?cè)砟孀儠r(shí)，直流側(cè)平均功率應(yīng)為負(fù)值Id不能反向，則要求Vd為負(fù)值逆變時(shí)，交流側(cè)有功功率(有源）逆變的必要條件

1）直流側(cè)有一個(gè)電源

2）Vd<0(α>90°)

3）交流側(cè)接電網(wǎng)，協(xié)助換流實(shí)際的逆變電路（負(fù)載側(cè)有電壓源）

負(fù)載側(cè)的電壓源代表電池或直流電動(dòng)機(jī)等實(shí)際負(fù)載。假設(shè)Ld很大，id可近似為恒定直流直流側(cè)平均電壓（Ld上平均電壓為零）Vd－Id特性相當(dāng)于內(nèi)阻rs

逆變角：把a(bǔ)>p/2時(shí)的控制角用p-

=b表示，b

稱為逆變角。（逆變角b和控制角a的計(jì)量方向相反，其大小自b=0的起始點(diǎn)向左方計(jì)量）

0<

<p

/2

時(shí)，變流器工作在整流狀態(tài)。

p

/2<

<

p時(shí)，變流器工作在逆變狀態(tài)。逆變和整流的區(qū)別產(chǎn)生逆變的條件：

1）直流側(cè)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a>p/2，使Vd為負(fù)值。最小逆變角的限制觀察晶閘管T3上的電壓波形在熄滅角范圍內(nèi)T3承受反壓，

可關(guān)斷，所以應(yīng)保證為保證可靠換流，對(duì)最小逆變角應(yīng)有限制逆變失敗（逆變顛覆）逆變時(shí)，一旦換相失敗，外接直流電源就會(huì)通過晶閘管電路短路;或使變流器的輸出平均電壓和直流電動(dòng)勢(shì)變成順向串聯(lián)，形成很大短路電流。限制最小逆變角是防止逆變失敗的關(guān)鍵措施之一。逆