電力電子技術(shù)第九次課

ik=ib是逐漸增大的，而ia=Id-ik是逐漸減小的。當(dāng)ik增大到等于Idia=0，VT1,換流過程結(jié)束。2.3變壓器漏感對整流電路的影響考慮包括變壓器漏感在內(nèi)的交流側(cè)電感的影響，該漏感可用一個集中的電感LB表示?，F(xiàn)以三相半波為例，然后將其結(jié)論推廣。VT1換相至VT2的過程：因a、b兩相均有漏感，故ia、ib均不能突變。于是VT1和VT2同時導(dǎo)通，相當(dāng)于將a、b兩相短路，在兩相組成的回路中產(chǎn)生環(huán)流ik。圖2-25

考慮變壓器漏感時的三相半波可控整流電路及波形udidwtOwtOgiciaibiciaIduaubuca1在換流期間:2換相重疊角——換相過程持續(xù)的時間，用電角度g表示。換相過程中，整流電壓ud為同時導(dǎo)通的兩個晶閘管所對應(yīng)的兩個相電壓的平均值。換相壓降——與不考慮變壓器漏感時相比，ud平均值降低的多少。3換相重疊角g的計算由上式得：g隨其它參數(shù)變化的規(guī)律：（1）

Id越大則g越大；（2）

XB越大g越大；（3）

當(dāng)a≤90

時，

越小g越大。4變壓器漏感對整流電路影響的一些結(jié)論:出現(xiàn)換相重疊角g

，整流輸出電壓平均值Ud降低。整流電路的工作狀態(tài)增多。晶閘管的di/dt

減小，有利于晶閘管的安全開通。有時人為串入進線電抗器以抑制晶閘管的di/dt。換相使電網(wǎng)電壓出現(xiàn)缺口，成為干擾源。5三)晶閘管-直流電動機系統(tǒng)機械特性

6直流電動機方程

7直流電動機機械特性(n-T)表達式:

(以三相半波為例)

若平波電抗器足夠大，且電機負載電流較大，電流連續(xù),三相半波輸出平均電壓只取決于整流角α8整流電路接反電動勢負載時，負載電流斷續(xù)，對整流電路和電動機的工作都很不利。

三相半波帶電動機負載且加平波電抗器時的電壓電流波形通常在電樞回路串聯(lián)一平波電抗器，保證整流電流在較大范圍內(nèi)連續(xù)udOidwtuaubucaudOiaibicicwtEUdidR9三相半波電流連續(xù)時以電流表示的電動機機械特性其機械特性是一組平行的直線，其斜率由于內(nèi)阻不一定相同而稍有差異。調(diào)節(jié)a

角，即可調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速。10當(dāng)電機工作在電感較小或者負載輕的情況下,電流要出現(xiàn)斷續(xù)的現(xiàn)象.電流斷續(xù)時,整流電路的輸出不僅與整流角有關(guān),還與電機上的反電動勢有關(guān).電流斷續(xù)時,平均輸出電壓升高(在電流斷續(xù)期間,輸出電壓為反電勢E).11電流斷續(xù)時電動機機械特性的特點：圖2-50

電流斷續(xù)時電動勢的特性曲線電流斷續(xù)時理想空載轉(zhuǎn)速抬高。(空載轉(zhuǎn)速對應(yīng)的是Id=0時的轉(zhuǎn)速,連續(xù)時,E0‘=(1.17U2φCosα－?Ｕ),斷續(xù)時對應(yīng)

Id=0,E0要比連續(xù)時的大）機械特性變軟，即負載電流變化很小也可引起很大的轉(zhuǎn)速變化。隨著a

的增加，進入斷續(xù)區(qū)的電流值加大。斷續(xù)區(qū)特性的近似直線斷續(xù)區(qū)連續(xù)區(qū)EE0E0'OIdminId12當(dāng)負載減小或者電感較小時，電流不連續(xù)，此時其機械特性也就呈現(xiàn)出非線性。電動機的實際空載反電動勢都是。時為：。當(dāng)Id減小至某一定值Idmin以后，電流變?yōu)閿嗬m(xù)，這個是不存在的，真正的理想空載點遠大于此值。電流斷續(xù)時電動勢的特性曲線(α=60o}斷續(xù)區(qū)特性的近似直線斷續(xù)區(qū)連續(xù)區(qū)EE0E0'OIdminId(0.585U2)(U2)213隨著a

的增加，進入斷續(xù)區(qū)的電流值加大。Oa3a2a1Id分界線斷續(xù)區(qū)連續(xù)區(qū)a5a4E0E考慮電流斷續(xù)時不同a時反電動勢的特性曲線

1<

a2<a3<60

，a5>a4>60

141516172.4.1過電壓的產(chǎn)生及過電壓保護2.4.2過電流保護2.4.3容量擴展2.4電力電子器件器件的保護和容量擴展18外因過電壓：主要來自雷擊和系統(tǒng)操作過程等外因操作過電壓：由分閘、合閘等開關(guān)操作引起雷擊過電壓：由雷擊引起內(nèi)因過電壓：主要來自電力電子裝置內(nèi)部器件的開關(guān)過程換相過電壓：晶閘管或與全控型器件反并聯(lián)的二極管不能立刻恢復(fù)阻斷，因而有較大的反向電流流過，在換相結(jié)束后，反向電流急劇減小，會由線路電感在器件兩端感應(yīng)出過電壓。關(guān)斷過電壓：全控型器件關(guān)斷時，正向電流迅速降低而由線路電感在器件兩端感應(yīng)出的過電壓。電力電子裝置可能的過電壓——外因過電壓和內(nèi)因過電壓19

RC過電壓抑制電路聯(lián)結(jié)方式a)單相b)三相阻容吸收保護20壓敏電阻：正常時呈現(xiàn)高阻態(tài)只有100uA的漏電流；過電壓時引起電子雪崩呈低阻使電流迅速增大吸收過電壓瞬態(tài)電壓抑制器：

當(dāng)其兩端受到瞬時高壓時，能以10-12s的速度從高阻變?yōu)榈妥?，吸收高達數(shù)千瓦的浪涌。212.4.2過電流保護過電流——過載和短路兩種情況保護措施負載觸發(fā)電路開關(guān)電路過電流繼電器交流斷路器動作電流整定值短路器電流檢測電子保護電路快速熔斷器變流器直流快速斷路器電流互感器變壓器快速熔斷器、直流快速斷路器和過電流繼電器同時采用幾種過電流保護措施，提高可靠性和合理性。圖1-37過電流保護措施及配置位置222324252.4.3容量擴展晶閘管的串聯(lián)

晶閘管的并聯(lián)26晶閘管的串聯(lián)問題：理想串聯(lián)希望器件分壓相等，但因特性差異，使器件電壓分配不均勻。靜態(tài)不均壓：串聯(lián)的器件流過的漏電流相同，但因靜態(tài)伏安特性的分散性，各器件分壓不等。承受電壓高的器件首先達到轉(zhuǎn)折電壓而導(dǎo)通，使另一個器件承擔(dān)全部電壓也導(dǎo)通，失去控制作用反向時，可能使其中一個器件先反向擊穿，另一個隨之擊穿目的：當(dāng)晶閘管額定電壓小于要求時，可以串聯(lián)。27動態(tài)不均壓：由于器件動態(tài)參數(shù)和特性的差異造成的不均壓。在開關(guān)過程中,器件在開通或者關(guān)斷時電壓的分配,取決于串聯(lián)各管的結(jié)電容,導(dǎo)通和關(guān)斷時間等因素開通時慢開通的管子將瞬時承受高壓;關(guān)斷時先關(guān)斷的管子在關(guān)斷瞬時承受全部的換流反電壓28靜態(tài)均壓措施：選用參數(shù)和特性盡量一致的器件。采用電阻均壓，Rp的阻值應(yīng)比器件阻斷時的正、反向電阻小得多。b)a)RCRCVT1VT2RPRPIOUUT1IRUT2VT1VT2圖1-41晶閘管的串聯(lián)a)伏安特性差異b)串聯(lián)均壓措施動態(tài)均壓措施：選擇動態(tài)參數(shù)和特性盡量一致的器件。用RC并聯(lián)支路作動態(tài)均壓。采用門極強脈沖觸發(fā)可以顯著減小器件開通時間的差異。29晶閘管的并聯(lián)問題：會分別因靜態(tài)和動態(tài)特性參數(shù)的差異而電流分配不均勻。

均流措施：挑選特性參數(shù)盡量一致的器件。采用均流電抗器。用門極強脈沖觸發(fā)也有助于動態(tài)均流。當(dāng)需要同時串聯(lián)和并聯(lián)晶閘管時，通常采用先串后并的方法聯(lián)接。目的：多個器件并聯(lián)來承擔(dān)較大的電流3