逆变器的等效电路图课件.ppt
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- 逆变器 等效 电路图 课件
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1、2023-4-281第2章 换流理论与特性方程逆变逆变有源逆变电路有源逆变电路交流侧和电网连结交流侧和电网连结无源逆变电路无源逆变电路变流电路的交流侧直接接到负变流电路的交流侧直接接到负载载2023-4-282一、无源逆一、无源逆变变1.1.工作原理工作原理tuoiot1t2负载S1S2S3S4iouoUd逆变的条件:逆变的条件:1.要有直流电源要有直流电源Ud 2.要有开关组要有开关组S1、S2、S3、S42023-4-2832.2.电压型逆变电路电压型逆变电路电压型逆变电路:直流侧是电压源。电压型逆变电路:直流侧是电压源。电压型逆变电路的特点电压型逆变电路的特点 直流侧为直流侧为电压源电压
2、源或并联或并联大电容大电容,直流侧电压基本无脉动。,直流侧电压基本无脉动。由于直流电压源的由于直流电压源的钳位作用钳位作用,输出电压为,输出电压为矩形波矩形波,输出电流因,输出电流因负载阻抗不同而不同。负载阻抗不同而不同。2023-4-2843.3.电流型逆变电路电流型逆变电路电流型电流型逆变电路:直流侧是电流源逆变电路:直流侧是电流源电流型逆变电路主要特点电流型逆变电路主要特点 直流侧串直流侧串大电感大电感,电流基本,电流基本无脉动,相当于电流源。无脉动,相当于电流源。交流输出电流为交流输出电流为矩形波矩形波,与,与负载阻抗角无关,输出电压波形负载阻抗角无关,输出电压波形和相位因负载不同而不
3、同。和相位因负载不同而不同。2023-4-285二、有源逆二、有源逆变变a a=30=30wuduabuacubcubaucaucbuabuacOtV1/V6V1/V6导通导通u uacac00当当V1V1触发角为触发角为3030度度,当当V1触发瞬间触发瞬间电感电感L L被充电被充电uac uL 0负载电压负载电压u ud d=u=uacac00-2023-4-286二、有源逆二、有源逆变变a a=150=150wuduabuacubcubaucaucbuabuacOt当当V1V1触发瞬间,触发瞬间,u uV1V100,V1/V6V1/V6导通导通负载电压负载电压u ud d=u=uacac
4、00当当V1V1触发角为触发角为150150度度,当当V1触发瞬间触发瞬间u uacac0 uac 0-2023-4-287-2023-4-288-a90a90整流器整流器逆变器逆变器2023-4-289+-+-条件条件1条件条件1条件条件3有源逆变运行要求存在如下三个条件:有源逆变运行要求存在如下三个条件:一个反极性的直流电源以提供连续的单向一个反极性的直流电源以提供连续的单向(即通过开关器即通过开关器件从阳极流向阴极件从阳极流向阴极)电流;电流;一个提供触发延迟超过一个提供触发延迟超过9090的全控整流(的全控整流(U Ud d00)电路。)电路。一个提供换相电压一个提供换相电压(换相短路
5、电流换相短路电流)的有源交流系统;的有源交流系统;2023-4-2810E1E2(c)RI+-+-整流器整流器整流器整流器a 90a 90注意:注意:电源的顺向串联将造成短路,输出功率全部被电源的顺向串联将造成短路,输出功率全部被直流线路的电阻吸收,这种情况在直流系统中是直流线路的电阻吸收,这种情况在直流系统中是不允许不允许出现。因此,出现。因此,HVDCHVDC的两端换流站在潮流发转过程中应进的两端换流站在潮流发转过程中应进行及时通信。行及时通信。2023-4-2811逆变器的换相过程逆变器的换相过程a a=30wuduabuacubcubaucaucbuabuacOta a=150wudu
6、abuacubcubaucaucbuabuacOt2023-4-2812不同逆变角时的输出电压波形及晶闸管两端电压波形不同逆变角时的输出电压波形及晶闸管两端电压波形图2-46 三相桥式整流电路工作于有源逆变状态时的电压波形uabuacubcubaucaucbuabuacubcubaucaucbuabuacubcubaucaucbuabuacubcuaubucuaubucuaubucuaubu2udwtOwtOb=p4b=p3b=p6b=p4b=p3b=p6wt1wt3wt22023-4-2813直流侧电压波形直流侧电压波形2023-4-2814i1i2i3i4i5i6i1-i4i3iaibic
7、-i6i5-i2晶闸管电流和交流侧电流波晶闸管电流和交流侧电流波形形2023-4-2815有源逆变状态时各电量的计算:有源逆变状态时各电量的计算:)3cos35.1(3)cos(35.13cos35.1dldldldILUILUILUVpwbpwbppwa 单桥逆变器因电路结构如同整流器,阀触发角方式也一样,因此其单桥逆变器因电路结构如同整流器,阀触发角方式也一样,因此其交直流侧电压电流波形、数值大小一样。交直流侧电压电流波形、数值大小一样。逆变器电压公式用逆变器电压公式用角来表示,则:角来表示,则:dldILUVpwb3cos35.1负号表示方向负号表示方向2023-4-2816dldILU
8、Upwb3cos35.12023-4-2817有源逆变状态时各电量的计算:有源逆变状态时各电量的计算:REUId222.34cos1.35cosdLUUUbbddVTIII577.03ddVTIIII816.032222023-4-2818三、逆变器交直流数量关系表达式三、逆变器交直流数量关系表达式 1.1.若不考虑换相重叠现象,则若不考虑换相重叠现象,则acos0ddVV 2.2.若考虑换相重叠现象,则若考虑换相重叠现象,则)cos(cos2)cos(cos2coscos0000aaaaddddddVVVVVV 可见,从整流器转向逆变的转折点所对应的触发角有下式确定可见,从整流器转向逆变的转
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