任务1 有源逆变及其基本逆变电路

电力电子变流技术河北软件职业技术学院第2章有源逆变技术的实现第一节有源逆变的工作原理第二节三相半波有源逆变电路第三节三相全波有源逆变电路第四节逆变失败与逆变角的选择电力电子变流技术河北软件职业技术学院第一节有源逆变的工作原理一、逆变的概念逆变:将直流电变成交流电的过程称为逆变。有源逆变：将直流电变成和电网同频率的交流电，并送到交流电网去的过程称为有源逆变。无源逆变：将直流电逆变为某一频率或可变频率的交流电直接供给负载应用的过程称为无源逆变。电力电子变流技术河北软件职业技术学院二、有源逆变的工作原理•1、直流电机D作电动机运转•很小，所以只要•EF≥ED就可完成电能的传输aDFaREEIaR电力电子变流技术河北软件职业技术学院•2、直流电机D作发电机运转•R很小，所以只要•EF≤ED就可完成电能的反传输aFDaREEI电力电子变流技术河北软件职业技术学院•3、两电势顺向串联•会形成短路，烧毁设备。aFDaREEI电力电子变流技术河北软件职业技术学院三、实现有源逆变的条件•1、直流侧必须有直流电动势源，其极性必须与晶闸管的导通方向一致，其值应稍大于变流器侧的平均电压。•2、变流器必须工作在α＞90°区域，使Ud＜0，才能把直流功率逆变为交流功率返送电网。电力电子变流技术河北软件职业技术学院三相半波逆变电路原理图第二节、三相半波有源逆变电路电力电子变流技术河北软件职业技术学院图6-2三相半波逆变电路波形图波形图•一、工作原理波形电力电子变流技术河北软件职业技术学院二、工作原理•晶闸管按照三相交流电源的相序依次换相，每个晶闸管导通120°，直流平均电压在横轴下面为负值，数值比电动机电势E略小。三、输出电压平均值：cos17.12UUd电力电子变流技术河北软件职业技术学院四、逆变角•1、什么是逆变角：逆变时的控制角称为逆变角，用β表示。•2、逆变角和控制角α的关系•β=180°-α电力电子变流技术河北软件职业技术学院•3、用逆变角表示输出电压cos17.1)180cos(17.1cos17.1222UUUUd电力电子变流技术河北软件职业技术学院三相全控桥有源逆变电路原理图第三节三相全控桥有源逆变电路电力电子变流技术河北软件职业技术学院图6-4三相全控桥有源逆变电路波形图波形图•一、工作电压波形电力电子变流技术河北软件职业技术学院晶闸管按照三相交流电源的相序依次换相，每个晶闸管导通连续导通两次，导通角为120°，输出为线电压。数值比电动机电势E略小。三、输出电压平均值：逆变角的移相范围：90°～0°之间变化。cos34.22UUd二、工作原理分析电力电子变流技术河北软件职业技术学院第四节逆变失败与逆变角的选择一、什么是逆变失败逆变运行时，一旦发生换相失败，就会形成很大的短路电流，这种情况称为逆变失败。二、逆变失败的原因1.触发电路工作不可靠2.晶闸管发生故障3.交流电源发生异常现象4.换相的裕量角不足电力电子变流技术河北软件职业技术学院二、最小逆变角βmin的选择•1、考虑换相重叠角γ，一般为15°～25°。•2、考虑晶闸管关断时间δ，一般为200µs～300µs，即3.6°～5.4°。3、考虑安全裕量角θa，一般取θa为10°左右。•考虑上述原因最小逆变角为:•βmin≥γ+δ+θa≈30°～35°