有源逆变电路

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1、第 四 章 有 源 逆 变 电 路 重 点 和 要 求1.理 解 逆 变 的 概 念 。2.理 解 和 掌 握 三 相 有 源 逆 变 电 路 的 工 作 原 理 ， 数 量 关 系 ；逆 变 失 败 的 原 因 和 最 小 逆 变 角 的 限 制 。3.了 解 其 他 相 关 内 容 。 1.整 流 与 逆 变 的 关 系 第 一 节 逆 变 的 概 念一 、 什 么 是 逆 变 ？ 为 什 么 要 逆 变 ？ 相 对 于 整 流 而 言 ， 逆 变 是 它 的 逆 过 程 ， 一 般 习 惯 于 称 整流 为 顺 变 ， 则 逆 变 的 含 义 就 十 分 明 显 了 。 同 一 套 电

2、路 ， 既 可 以 工 作 在 整 流 状 态 ， 也 可 以 工 作 在 逆变 状 态 ， 其 电 路 形 式 未 变 ， 只 是 电 路 工 作 条 件 转 变 。 这 样 的电 路 统 称 为 变 流 装 置 。 逆 变 （ Invertion） 把 直 流 电 转 变 成 交 流 电 ， 整 流 的 逆过 程 。逆 变 电 路 把 直 流 电 逆 变 成 交 流 电 的 电 路 。v有 源 逆 变 电 路 交 流 侧 接 在 交 流 电 网 上 ， 电 网 成 为 负 载 ， 在 运 行中 将 直 流 电 能 变 换 为 交 流 电 能 并 回 送 到 电 网 中 去 。v 应 用 ：

3、 直 流 可 逆 调 速 系 统 、 交 流 绕 线 转 子 异 步 电 动 机 串 级 调 速 以及 高 压 直 流 输 电 等 。v无 源 逆 变 电 路 交 流 侧 不 与 电 网 联 接 ， 而 直 接 接 到 负 载 ， 在 运 行中 将 直 流 电 能 变 换 为 某 一 频 率 或 可 调 频 率 的 交 流 电 能 供 给 负 载 。 将在 第 8章 介 绍 。第 一 节 逆 变 的 概 念 第 一 节 逆 变 的 概 念二 、 直 流 发 电 机 电 动 机 系 统 电 能 的 流 转 直 流 发 电 机 电 动 机 之 间 电 能 的 流 转a） 两 电 动 势 同 极 性

4、 EG EM b） 两 电 动 势 同 极 性 EM EG c） 两 电 动 势 反 极 性 ， 形 成 短 路1.电 路 工 作 过 程 分 析 G : 直 流 发 电 机M:电 动 机控 制 发 电 机 电 动 势的 大 小 和 极 性 ，可 实 现 电 动 机四 象 限 的 运 转 状 态 。 图 (a)中 ： M电 动 运 转 ， EG EMG Md E EI R G 输 出 电 能 EGId， 其 中 一 部 分 为 R 所 消 耗 的 Id2R， 其 余 部 分 则 为 电 源 M 所 吸 收 的 E MId。 注 意 :输 出 电 能 的 G 的 电 势 方 向 与 电 流 方

5、向 一 致 ， 而 吸 收 电 能 的 M电 势方 向 与 电 流 方 向 相 反 。 第 一 节 逆 变 的 概 念整 流 状 态 M 输 出 电 能 ， G 吸 收 电 能 ,M的 机 械 能 转 变 为 电 能 反 送 给 G。图 (b)中 ： 若 由 于 某 种 原 因 ， EM EG， M发 电 运 转 ， 电 流 反 向M Gd E EI R 第 一 节 逆 变 的 概 念逆 变 状 态 回 馈 制 动 G和 M均 输 出 电 能 ， 输 出 的 电 能 全 部 消 耗 在 电 阻 R上 。 若 电 阻 值很 小 ， 电 路 中 的 电 流 必 然 很 大 ； 若 R=0， 则 形

6、 成 G、 M短 路 。 图 (c)中 :G、 M反 极 性 相 连 M Gd E EI R 第 一 节 逆 变 的 概 念 短 路 综 上 所 述 ， 可 得 出 以 下 结 论 ： (1) 两 电 动 势 源 同 极 性 相 连 ， 电 流 从 高 电 势 流 向 低 电 势 ， 电 流 大 小取 决 于 两 个 电 势 之 差 与 回 路 总 电 阻 的 比 值 。 若 回 路 电 阻 很 小 ， 很 小 的电 势 差 也 可 形 成 较 大 的 电 流 ， 使 两 电 动 势 源 之 间 发 生 较 大 能 量 的 交 换 。（ EMEG ， Id的 大 小 取 决 于 负 载 ） (

7、2) 电 流 从 电 源 的 正 极 流 出 ， 该 电 源 输 出 电 能 ； 而 电 流 从 电 源 的 正极 流 入 ， 该 电 源 吸 收 电 能 。 电 源 输 出 或 吸 收 功 率 的 大 小 由 电 势 与 电 流的 乘 积 来 决 定 。 （ EG EM,整 流 ； EG EM ： 逆 变 ） (3) 两 个 电 源 反 极 性 相 连 ， 如 果 电 路 的 总 电 阻 很 小 ， 将 形 成 电 源 间的 短 路 ， 应 当 避 免 发 生 这 种 情 况 。 第 一 节 逆 变 的 概 念 三 、 有 源 逆 变 产 生 的 条 件单 相 双 半 波 电 路 代 替 上

8、 述 发 电 机 给 电 动 机 供 电单 相 双 半 波 电 路 的 整 流 和 逆 变 a) b)u10ud u20 u10aOO wtwtIdid UdEM u10ud u20 u10OO wtwtIdid Ud/2， 使 Ud为 负 值 。 以 实 现 直 流 电 源 的 能 量 向 交 流 电 网 的 流 转 。 必 须 指 出 ：半 控 桥 或 有 续 流 二 极 管 的 电 路 ， 因 其 不 允 许 直 流 侧 出 现 负极 性 的 电 动 势 ,整 流 电 压 ud也 不 能 出 现 负 值 ， 故 不 能 实 现有 源 逆 变 。 （ 欲 实 现 有 源 逆 变 ， 只 能

9、 采 用 全 控 电 路 ） 第 二 节 三 相 有 源 逆 变 电 路 1.基 本 通 式 ： 波 形 连 续 的 情 况 下 ,整 流 输 出 电 压 与 控 制 角 之 间 存 在 关 系 ：0 cosd dU U a 2 0 2 22 2L0.9 2,2 sin 1.17 3,2.34 1.35 6,d U mmU U U mm U U m 单 相 双 半 波 ， 单 相 桥三 相 半 波（ ） 三 相 桥 逆 变 状 态 和 整 流 状 态 的 区 别 ： 控 制 角 a 不 同 0a /2 时 ， 电 路 工 作 在 整 流 状 态 /2 a /2时 的 控 制 角 用 - a =

10、 表 示 ， 称 为 逆 变 角 。 整 流 状 态 ： /2， 相 应 的 /2； 逆 变 状 态 ： /2， 而 /2。第 二 节 三 相 有 源 逆 变 电 路 第 二 节 三 相 有 源 逆 变 电 路 关 于 逆 变 角 的 几 点 说 明 ：1） 引 入 概 念 ， 可 使 逆 变 时 的 Ud公 式 变 为 ：0cosd dU U 突 出 负 号 2） 逆 变 角 和 控 制 角 a的 计 量 方 向 相 反 ， 其 大 小 自 =0的 起 始 点 向 左 方 计 量 。 a的 计 量 方 向 ： 自 然 换 相 点 起 ， 向 右 计 量 ； 的 计 量 方 向 ： 自 然 换

11、 相 点 + 起 ， 向 左 计 量 。3） 引 入 后 ， 有 ： 整 流 时 ： U d= Ud0cos a; 逆 变 时 ： Ud= -Ud0cos 。 三 相 半 波 共 阴 极 逆 变 电 路 及 有 关 波 形 (a) 整 流 工 作 状 态 ； (b) 逆 变 工 作 状 态 一 、 三 相 半 波 逆 变 电 路第 二 节 三 相 有 源 逆 变 电 路 T a V1 b V2 c V3 ud R id L M ED T a V1 b V2 c V3 ud R id L M ED 0 ud a u a ub uc ua w t 0 id w t iV1 iV2 iV3 iV1

12、(a) 0 ud a ua ub uc ua w t 0 id w t iV1 iV2 iV3 (b) w t1 iV3 1.电 路 结 构 图 (a)所 示 : =30 时 依 次 触 发 晶 闸 管 ， 其输 出 电 压 波 形 如 图 黑 实 线 所 示 。 因 负 载 接有 大 电 感 ， 故 电 流 连 续 。1） 整 流 工 作 状 态 （ 0 /2）电 流 I d从 Ud的 正 端 流 出 ， 从 ED的 正 端 流 入 ;能 量 的 流 转 关 系 :交 流 电 网 输 出 能 量 ， 电 机 吸 收 能 量 以 电 动 状 态 运 行 。 第 二 节 三 相 有 源 逆 变

13、电 路2.工 作 原 理对 于 0 /2范 围 内 其 它 移 相 角 ， 即 使 输出 电 压 的 瞬 时 值 u d有 正 有 负 ， 但 正 面 积 总 是大 于 负 面 积 ， 输 出 电 压 平 均 值 Ud总 为 正 ， 极性 上 正 下 负 ， 且 Ud略 大 于 ED。 若 此 时 电 动 机 端 电 势 已 反 向 ， 下 正 上 负 ， 控 制 角 =150 ， 依 次 触 发 晶 闸 管 。2） 电 路 的 逆 变 工 作 状 态 （ /2 ）虽 此 时 ua=0， 但 因 有 ED存 在 ， VT1承 受 ED 仍 可触 发 导 通 ， 并 输 出 ua。 VT1被 触

14、 发 导 通 后 ， 虽 然ua为 负 值 ， 因 ED存 在 且 | ED | |ua|， VT1仍 受 正压 而 导 通 。 第 二 节 三 相 有 源 逆 变 电 路 t1时 刻 触 发 a相 晶 闸 管 VT1(ca)： 即 使 不 满 足 | ED | | ua |， 平 波 电 感 (L )的 存 在 使 主 回 路 电 流 连 续 。 仍 可 使 VT1承 受 正 压 继 续 导 通 。VT1导 电 120 后 ， 触 发 VT2导 通 ， 由 于 此 时u b ua， VT1反 压 关 断 ， 完 成 换 相 ， 电 路 输 出电 压 为 ub。如 此 循 环 往 复 。 如

15、图 (b)中 黑 实 线 所 示 ：当 /2 时 ， 输 出 电 压 瞬 时 值 ud在 整 个 周期 内 有 正 有 负 或 者 全 部 为 负 ， 负 电 压 面 积 总 是 大于 正 面 积 ， 输 出 电 压 的 平 均 值 Ud为 负 值 ， 极 性 下正 上 负 。 第 二 节 三 相 有 源 逆 变 电 路输 出 电 压 ud波 形 ：此 时 电 机 端 电 势 ED稍 大 于 Ud ， 主 回 路 电 流 Id方 向依 旧 ， 但 它 从 ED的 正 极 流 出 ， 从 ud的 正 极 流 入 。能 量 的 流 转 关 系 :电 机 向 外 输 出 能 量 ， 以 发 电 机

16、状 态 运 行 ， 交 流 电 网 吸 收 能 量 ， 电 路以 有 源 逆 变 状 态 运 行 。 一 般 通 过 分 析 变 流 器 直 流 侧 的 电 压 和 电 流 平 均 值 来 分 析 交 流 电 网 究 竟 是输 出 功 率 还 是 输 入 功 率 。 交 流 电 源 与 直 流 电 源 能 量 的 流 转 按 有 功 功 率 Pd=UdId分 析 ： 整 流 状 态 ： Ud 0， Pd 0： 表 示 电 网 输 出 功 率 ； 逆 变 状 态 ： Ud 0， Pd 0： 表 示 电 网 吸 收 功 率 。 交 流 电 源 与 直 流 电 源 能 量 的 流 转 :第 二 节

17、三 相 有 源 逆 变 电 路 晶 闸 管 VT1、 VT2、 VT3交 替 导 通 工 作 完 全 与 交 流 电 网 变 化 同 步 ， 从 而 可以 保 证 能 够 把 直 流 电 能 变 换 为 与 交 流 电 网 电 源 同 频 率 的 交 流 电 回 馈 电 网 。能 量 流 转 分 析 方 法 : 变 流 器 中 的 晶 闸 管 ， 无 论 在 整 流 或 是 逆 变 状 态 ， 其 关 断 时承 受 的 正 向 或 反 向 电 压 峰 值 均 应 为 线 电 压 的 峰 值 。 整 流 状 态 :晶 闸 管 关 断 时 主 要 承 受 反 向 电 压 ； 逆 变 状 态 ： 晶

18、 闸 管 关 断 时 主 要 承 受 正 向 电 压 。晶 闸 管 承 受 电 压 ：第 二 节 三 相 有 源 逆 变 电 路 逆 变 时 ， 其 输 出 电 压 平 均 值 的 计 算 公 式 可 改 写 成 ： cosd doU U 从 /2逐 渐 减 小 时 ， 输 出 电 压 平 均 值 Ud的 绝 对 值 逐 渐 增 大 ， 其 符 号 为 负 值 。逆 变 电 路 中 ， 晶 闸 管 之 间 的 换 流 完 全 由 触发 脉 冲 控 制 ， 其 换 流 趋 势 总 是 从 高 电 压 向更 低 的 阳 极 电 压 过 渡 。 这 对 触 发 脉 冲 提 出了 格 外 严 格 的

19、要 求 ， 其 脉 冲 必 须 严 格 按 照规 定 顺 序 发 出 ， 且 要 保 证 触 发 可 靠 ， 否 则极 容 易 造 成 因 晶 闸 管 之 间 的 换 流 失 败 而 导致 的 逆 变 颠 覆 。 第 二 节 三 相 有 源 逆 变 电 路 第 三 节 逆 变 失 败 与 最 小 逆 变 角 的 限 制 逆 变 失 败 （ 逆 变 颠 覆 ）电 路 在 逆 变 状 态 运 行 时 ， 若 出 现 晶 闸管 换 流 失 败 ， 则 变 流 器 输 出 电 压 与 直流 电 压 将 顺 向 串 联 ， 由 于 回 路 电 阻 很小 ， 将 产 生 很 大 的 短 路 电 流 ， 以

20、 至 可能 将 晶 闸 管 和 变 压 器 烧 毁 。上 述 事 故 称 为 逆 变 失 败 或 逆 变 颠 覆 。 1. 触 发 电 路 工 作 不 可 靠 触 发 电 路 不 能 适 时 、 准 确 地 供 给 各 晶 闸 管 触 发 脉 冲 ， 造 成脉 冲 丢 失 或 延 迟 以 及 触 发 功 率 不 够 ， 均 可 导 致 换 流 失 败 。一 旦 晶 闸 管 换 流 失 败 ， 势 必 形 成 一 只 元 件 从 承 受 反 向 电 压导 通 延 续 到 承 受 正 向 电 压 导 通 ， Ud反 向 后 将 与 ED顺 向 串 联 ，出 现 逆 变 颠 覆 。一 、 逆 变 失

21、 败 的 原 因第 三 节 逆 变 失 败 与 最 小 逆 变 角 的 限 制 2. 晶 闸 管 出 现 故 障 晶 闸 管 出 现 故 障 ， 在 应 该 关 断 的 时 候 丧 失 了 关 断 能 力 ， 而应 该 导 通 的 时 候 却 无 法 导 通 。 也 将 导 致 电 路 的 逆 变 失 败 。 第 三 节 逆 变 失 败 与 最 小 逆 变 角 的 限 制 3. 交 流 电 源 出 现 异 常 从 逆 变 电 路 电 流 公 式 RUEI dDd 可 看 出 ， 电 路 在 有 源 逆 变 状 态 下 ， 如 果 交 流 电 源 突 然 断 电或 者 电 源 电 压 过 低 ，

22、 上 述 公 式 中 的 Ud都 将 为 零 或 减 小 ， 从而 使 电 流 Id增 大 以 至 发 生 电 路 逆 变 失 败 。 第 三 节 逆 变 失 败 与 最 小 逆 变 角 的 限 制 4. 电 路 换 相 时 间 不 足 有 源 逆 变 电 路 的 控 制 电 路 在 设 计 时 ， 应 充 分 考 虑 变 压 器 漏 电感 对 晶 闸 管 换 流 的 影 响 以 及 晶 闸 管 由 导 通 到 关 断 存 在 着 关 断时 间 的 影 响 ， 否 则 会 由 于 逆 变 角 太 小 造 成 换 流 失 败 ， 导 致逆 变 颠 覆 的 发 生 。以 共 阴 极 三 相 半 波

23、 电 路 为 例 ， 分 析 由 于 太 小 而 对 逆 变 电路 产 生 的 影 响 。 第 三 节 逆 变 失 败 与 最 小 逆 变 角 的 限 制 换 相 重 叠 角 对 逆 变 的 影 响 ： 当 g ， 从 m（ =0） 点 向 左 角 度触 发 VT1， 换 流 开 始 ，iT3 ， iT1 。 换 流 结 束 时 ，uauc, VT1 导 通 ， VT3受反 压 关 断 。 当 g ， 从 n（ =0） 点 向 左 角 度 时 刻 触 发 VT1,换 流 开 始 ， i T3 ， iT1 。 由 于 ， 到 达 n点 （ =0） ， iT3未 降 至 零 ， VT3并 未 关

24、断 ， 过 n点 后 VT3阳 极 电压 高 于 VT1阳 极 电 压 继 续 导 通 ， 而 VT1受 反 压 重 新 关 断 。 VT3继 续 导 通 的 结 果 使 变 流 器 从 逆 变 过 渡 到 整 流 状 态 ， 电 机 电 势 与 变 流 器 输 出电 压 顺 向 串 联 ， 造 成 逆 变 失 败 。udOOid wtwtua ub uc ua ubng giVT 1iVT iVT 3iVTiVT 32 2 c换 相 到 a： VT3换 流 到 VT1。 m 结 论 ：第 三 节 逆 变 失 败 与 最 小 逆 变 角 的 限 制1.不 能 等 于 零 。2.不 能 太 小

25、， 必 须 限 制 在 某 一 允 许 的 最 小 角 度 内 。 有 源 逆 变 时 允 许 采 用 的 最 小 逆 变 角 应 等 于 min=d +g+q g 换 相 重 叠 角 ， 随 直 流 平 均 电 流 和 换 相 电 抗 的 增 加 而 增 大 。d 晶 闸 管 的 关 断 时 间 tq折 合 的 电 角 度tq大 的 可 达 200300ms， 折 算 到 电 角 度 约 45。q 安 全 裕 量 角主 要 针 对 脉 冲 不 对 称 程 度 （ 一 般 可 达 5） 。 约 取 为 10。二 、 确 定 最 小 逆 变 角 min的 依 据结 论 ： min 第 三 节 逆

26、 变 失 败 与 最 小 逆 变 角 的 限 制 因 为 换 相 重 叠 角 满 足 ： 2cos cos( ) 2 sind BI XU ma a g 根 据 逆 变 工 作 时 ， 并 设 ， 上 式 可 改 写 成a g mU XI Bd g sin21cos 2 中 小 型 可 逆 直 流 拖 动 系 统 中 ： min一 般 取 3035。逆 变 时 要 求 min ， 则 有 ：min 2cos 1 2 sind BI XU m 最 小 逆 变 角 min的 确 定 方 法第 三 节 逆 变 失 败 与 最 小 逆 变 角 的 限 制 第 五 节 有 源 逆 变 电 路 应 用 举

27、 例一 、 直 流 可 逆 电 力 拖 动 系 统a三 相 半 波 有 环 流 接 线 b三 相 全 控 桥 无 环 流 接 线特 点 ： 两 套 变 流 装 置 反 并 联 连 接 。1.主 回 路 结 构 不 论 采 用 哪 一 种 反 并 联 电 路 ， 都 可 使 电 动 机 在 四 个 象 限 内 运 行 。 第 五 节 有 源 逆 变 电 路 应 用 举 例变 量 方 向 约 定 ：Id方 向 :从 上 到 下EM极 性 :上 正 下 负n： 顺 时 针U d:上 正 下 负 2.工 作 原 理 ： 可 逆 四 象 限 运 行第 五 节 有 源 逆 变 电 路 应 用 举 例电 动

28、 机 在 四 个 象 限 内 运 行 ：如 果 在 任 何 时 间 内 ， 两 组 变 流 器 中 只 有 一 组 投 入 工 作 ， 则 可 根 据 电 动 机 所需 的 运 转 状 态 来 决 定 那 一 组 变 流 器 工 作 及 相 应 的 工 作 状 态 ： 整 流 或 逆 变 。Te:电 动 机输 出 力 矩 单 看 1号 变 流 （ 假 设 2号 变 流 不 存 在 ）电 路 状 态 ：Ud方 向 ：Id方 向 ：Te方 向 ：电 机 工 作 状 态 ： 1组 整 流上 正 下 负上 入 下 出与 n同 向 ， 为 正正 转 电 动结 论 ： 象 限 ， 1组 整 流 ， a 1

29、 /2， 电 能 动 能 a1 /2,1组 整 流 ， 正 转 电 动 第 五 节 有 源 逆 变 电 路 应 用 举 例 象 限 ： 特 征 ： n 0:顺 时 针 正 转 ， Id 0， Te方 向 与 n方 向 一 致 象 限 ： 特 征 ： n 0:顺 时 针 正 转 ， Id 0， Te方 向 与 n方 向 相 反因 为 Te是 与 电 机 转 动 方 向 相 反 的 阻 力 矩 ，迫 使 n ， 甚 至 停 机 。n下 降 （ 电 动 回 馈 制 动 ） 原 因 ：Ud1 , a1 EM Ud1但 M输 出 不 能 经 由 1组 回 馈 给 电 网 ，这 要 求 2组 投 入 工

30、作 并 工 作 在 逆 变 状 态 ，即 a 2 /2. a1 /2, Id 01组 整 流 ， 正 转 电 动 第 五 节 有 源 逆 变 电 路 应 用 举 例电 机 什 么 时 候 进 入 二 象 限 ？ 象 限 ：电 路 状 态 ：Ud2方 向 ：Id方 向 ：Te方 向 ：电 机 工 作 状 态 ： 上 正 下 负上 出 下 入与 n反 向 ， 为 负正 转 制 动结 论 ： a 1 Ud1 EM Ud1 投 入 2组 a2 /2 Id 0 动 能 变 电 能 电 网 当 EM略 大 于 Ud1后 ， 电 机 从 ， 回 馈 电 网Ud1 ,1组 最 终 断 开 ，2组 逆 变 （

31、a2 /2 ） a1 /2, Id 01组 整 流 ， 正 转 电 动a2 /2, Id 02组 逆 变 ， 正 转 制 动 第 五 节 有 源 逆 变 电 路 应 用 举 例 象 限 ：电 路 状 态 ：Id方 向 ： Ud2方 向 ：Te方 向 ：电 机 工 作 状 态 ： 下 正 上 负下 入 上 出与 n同 向 ， 为 负反 转 电 动结 论 ： 当 U d2 略 大 于 EM后 ， 2组 整 流 ； 电 机 从 ， 反 转 电 动 特 征 ： n 0:逆 时 针 运 转 ， Id 0 Te方 向 与 n方 向 一 致 单 看 2号 变 流 （ 假 设 1号 变 流 不 存 在 ）2组

32、 整 流 a 1 /2, Id 01组 整 流 ， 正 转 电 动a2 /2, Id 02组 逆 变 ， 正 转 制 动a2 /2, Id 02组 整 流 ， 反 转 电 动 第 五 节 有 源 逆 变 电 路 应 用 举 例 象 限 ：结 论 ： 当 EM略 大 于 Ud1后 ， 1组 逆 变 ； 电 机 从 ， 反 转 制 动特 征 ： n 0:逆 时 针 运 转 ， Id 0 Te方 向 与 n方 向 相 反 反 转 情 况 下 ， 若 a2 Ud2 电 机 降 速EM Ud2 M要 求 输 出 电 流 ， 方 向 下 出 上 入 要 求 1组 电 路 运 转 并 工 作 在 逆 变 状

33、 态 。 a 1 /2, Id 01组 整 流 ， 正 转 电 动a2 /2, Id 02组 逆 变 ， 正 转 制 动a2 /2, Id 02组 整 流 ， 反 转 电 动 a1 /2, Id 01组 逆 变 ， 反 转 制 动 第 五 节 有 源 逆 变 电 路 应 用 举 例 两 组 变 流 器 的 反 并 联 可 逆 线 路 第 五 节 有 源 逆 变 电 路 应 用 举 例 3.控 制 策 略 ： 实 质 为 a1= 2 配 合 控 制 ， 也 等 价 于 a2= 1配 合 控 制原 理 分 析 ： 象 限 ： a 1 /2, Id 01组 整 流 ， 正 转 电 动a2 /2, I

34、d 02组 逆 变 ， 正 转 制 动a2 /2, Id 02组 整 流 ， 反 转 电 动 a1 /2, Id 01组 逆 变 ， 反 转 制 动a1 /2, Id 0， 1组 整 流 ， 同 时 给 2组 也 施加 触 发 脉 冲 ， 2组 控 制 角 a2= -2，因 为 2 = a1， 所 以 a2 /2，2组 处 于 待 逆 变 状 态 。 此 时 并 不 可 能 工 作 。因 为 不 满 足 EM 略 大 于 Ud2 。 因 为 Ud1 = Ud2 EM 象 限 工 作 在 正 向 电 动 状 态 。 其 他 三 象 限 分 析 过 程 同 上 。 第 五 节 有 源 逆 变 电

35、路 应 用 举 例a= 配 合 控 制 ： 两 套 变 流 装 置 反 并 联 连 接 的 可 逆 电 路 的 相 关 结 论 ： 正 向 运 行 时 由 正 组 变 流 器 供 电 ； 反 向 运 行 时 ， 则 由 反 组 变流 器 供 电 。 反 并 联 可 逆 电 路 又 可 分 为 不 同 的 控 制 方 案 ， 如 配 合 控 制 有环 流 （ a= ） 、 可 控 环 流 、 逻 辑 控 制 无 环 流 和 错 位 控 制 无环 流 等 。 电 动 机 都 可 四 象 限 运 行 。 可 根 据 电 动 机 所 需 运 转 状 态 来 决 定 哪 一 组 变 流 器 工 作 及

36、其工 作 状 态 ： 整 流 或 逆 变 。第 五 节 有 源 逆 变 电 路 应 用 举 例 本 章 小 结1.重 点 掌 握 有 源 逆 变 的 概 念 和 产 生 有 源 逆 变 的 条 件 、 三 相 半 波 可 控 整 流 电 路 有 源 逆 变 工 作 状 态 的 分 析 计 算 、 逆 变 失 败 及 最 小 逆 变 角 的 限 制 等 。2.掌 握 直 流 可 逆 电 力 拖 动 系 统 工 作 情 况 。 电 动 机 系 统 的 工 作 情 况 ， 重 点 掌 握 各 种 状 态 时 系 统 的 特 性 ， 包 括 变 流 器 的 特 性 和 电 机 的 机 械 特 性 等

37、。 1. 有 源 逆 变 与 无 源 逆 变 的 区 别 和 联 系 。 2. 为 什 么 有 源 逆 变 工 作 时 ， 变 流 器 直 流 侧 会 出 现 负 的 直 流 电压 ， 而 如 果 变 流 器 带 电 阻 负 载 或 电 阻 串 接 大 电 感 负 载 时 却 不能 在 直 流 侧 出 现 负 的 直 流 电 压 ？ 思 考 题 ： 答 ： 逆 变 运 行 时 ， 一 旦 发 生 换 流 失 败 ， 外 接 的 直 流 电 源 就会 通 过 晶 闸 管 电 路 形 成 短 路 ， 或 者 使 变 流 器 的 输 出 平 均 电 压和 直 流 电 动 势 变 为 顺 向 串 联 ， 由 于 逆 变 电 路 内 阻 很 小 ， 形 成很 大 的 短 路 电 流 ， 称 为 逆 变 失 败 或 逆 变 颠 覆 。 防 止 逆 变 失 败 的 方 法 有 ： 采 用 精 确 可 靠 的 触 发 电 路 ，使 用 性 能 良 好 的 晶 闸 管 ， 保 证 交 流 电 源 的 质 量 ， 留 出 充 足 的换 向 裕 量 角 等 。3.什 么 是 逆 变 失 败 ？ 如 何 防 止 逆 变 失 败 ？