第11单元 晶闸管有源逆变电路

电力电子技术基础国家职业技能鉴定培训高级《维修电工》培训课程第十一单元晶闸管有源逆变电路昆山市劳动局培训中心电力电子技术基础第一节有源逆变的工作原理逆变: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。电力电子技术基础一、功率传递MRUdIdE能量MRUdIdE能量MRUdIdE能量电动状态发电制动状态短路状态电力电子技术基础在有源逆变时，一周期内晶闸管导通时间中，直流侧负电压的时间长，即电压波形负面积大于正面积，所以直流平均功率的传递方向是由电动机返送到交流电源。实现有源逆变的条件1、直流侧必须有直流电源E，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β＜90o区域，使Ud＜0，才能把直流功率逆变为交流功率返送电网。二、有源逆变的工作原理电力电子技术基础三、逆变角为分析和计算方便，通常把逆变工作时的控制角改用β表示，令β=180°-α，称为逆变角。规定α=180°时作为计算β的起点，和α的计量方向相反，β的计量方向是由右向左。变流器整流工作时，α＜90°，相应的β＞90°，而在逆变工作时，α＞90°而β＜90°。电力电子技术基础三相半波逆变电路原理图一、三相半波有源逆变电路第二节常用的晶闸管有源逆变电路电力电子技术基础三相半波逆变电路波形图波形图电力电子技术基础电力电子技术基础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。2、变流器直流侧电压：3、逆变角的移相范围：90°～0°之间变化。cos17.12UUd1、工作原理电力电子技术基础三相全控桥有源逆变电路原理图二、三相全控桥有源逆变电路电力电子技术基础波形图电力电子技术基础第三节逆变失败与最小逆变角的确定一、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.逆变角β太小二、最小逆变角βmin确定的依据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4～5°。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°电力电子技术基础第四节绕线转子异步电动机的串级调速一、低同步串级调速的基本原理绕线转子异步电动机的转子电动势其大小与频率都随电动机转速而变，如果在转子回路中，串入与转子电动势频率一致、相位相反的交流附加电动势，则附加电动势增大，电动机转速下降；附加电动势减小，则电动机转速上升，即可实现电动机的无级调速。电力电子技术基础串级调速系统主电路原理图电力电子技术基础第五节晶闸管直流可逆拖动的工作原理一、两组变流桥反极性连接的可逆电路有两种供电方式：反并联连接。交叉连接。二、反并联可逆电路常用的三种工作方式逻辑控制无环流有环流错位无环流电力电子技术基础反并联可逆系统四象限运行图四、两组变流桥整流状态与逆变状态的转换电力电子技术基础1、使流进晶闸管装置的电流尽量接近正弦波，减小高次谐波的成分。2、加无功功率补偿，如在负载侧并联电容。四、采取的措施：