电力电子第三章有源逆变

可控整流电路（AC-DC）(六）ControlledRectifier主讲：伍文俊自动化与信工程学院电气系--电力电子技术--2§2.6有源逆变电路一、逆变的概念（InverterOperationModeofRectifier）1、逆变：直流电变为交流电。2、分类：无源逆变电路：将直流电能变为交流能输出至负载；有源逆变电路：将直流电能变为交流电能输出给交流电网。3、有源逆变电路的应用直流电机可逆调速；交流异步电动机串级调速；高压直流输电。-----RegenerativeInverter自动化与信工程学院电气系--电力电子技术--3二、有源逆变产生的条件一定要有直流电动势源E，其极性必须与晶闸管的导通方向一致，且；变流器必须工作在α＞90。，即Ud＜0。平均！dUE整流时能量流向逆变时能量流向自动化与信工程学院电气系--电力电子技术--4三、不能实现有源逆变的电路半控桥或有续流二极管的电路。Why？四、三相半波有源逆变电路(L极大）α=150°自动化与信工程学院电气系--电力电子技术--5α=30°α=90°α=120°α=180°自动化与信工程学院电气系--电力电子技术--61、负载电压cos17.1sin2321223266UttdUUdUd＝－1.17U2cosββ的定义：β=π-α2、负载电流3、晶闸管电压：电流：4、变压器有直流磁化，利用率1/3。在实际运行中为防止逆变颠覆，必须β＞０；且触发装置严格按照规定的相序换相。REUIdddTII31dTII31R2U6自动化与信工程学院电气系--电力电子技术--7五、有源逆变的失败1、有源逆变的失败（有源逆变颠覆）逆变一旦换相失败，外接直流电源就会通过晶闸管形成短路；或者，整流器输出电压与直流反电势顺向串联，由于逆变器内阻很小，从而形成很大的短路电流。2、有源逆变失败的原因（1）触发电路工作不正常1)脉冲丢失自动化与信工程学院电气系--电力电子技术--82)脉冲延时ug2延迟，ug2出现时，uaub，无法换流（2）触发脉冲正常，晶闸管故障ωt0时，VT3受正压(E+uc)0，β较小时，数值较高，如超过断态重复峰值电压，则VT3误导通。自动化与信工程学院电气系--电力电子技术--9（3）交流电源故障缺相、突然消失，但反电势E仍存在，导通元件仍能继续导通，Id=E/Rd很大(4)β较小当逆变角较小时，由于换流重叠角的影响，造成晶闸管因承受反压时间不够而关不断，导致逆变颠覆。3、最小逆变角的确定βmin=δ+μ+θ’其中：δ：晶闸管的关断时间：tq=200~300μs，δ=4º~5ºμ：换流重迭角，μ=15º~20ºθ’：安全裕量角，防止脉冲不对称引起相位差(可达5º)，取θ’=10º;故βmin=δ+μ+θ’=30º~35º逆变时应保证β≥βmin自动化与信工程学院电气系--电力电子技术--10作业:P.96习题27、28自动化与信工程学院电气系--电力电子技术--α=150°自动化与信工程学院电气系--电力电子技术--α=30°自动化与信工程学院电气系--电力电子技术--α=90°自动化与信工程学院电气系--电力电子技术--α=120°自动化与信工程学院电气系--电力电子技术--α=180°自动化与信工程学院电气系--电力电子技术--整流时能量流向状态u2极性+--+i2极性++--id极性++++能量状态u2输出吸收输出吸收E吸收吸收吸收吸收导通元件VT1,VT4VT1,VT4VT2,VT3VT2,VT3()2(2)()2t自动化与信工程学院电气系--电力电子技术--逆变时能量流向状态u2极性+--+i2极性++--id极性++++能量状态u2输出吸收输出吸收E输出输出输出输出导通元件VT1,VT4VT1,VT4VT2,VT3VT2,VT3()2(2)()2t