1、精品文檔單相半波可控整流電路帶電阻負(fù)載的工作情況直流輸出電壓平均值U d12U 2 sin td(t )2U 2 (1 cos ) 0.45U21cos222流過(guò)晶閘管的電流平均值IdT 和有效值 IT 分別為IIdTTId21I d2 d ( t )I d22續(xù)流二極管的電流平均值IdDR 和有效值 IDR 分別為IIdDRDRId21I d2 d ( t )I d222其移相范圍為180，其承受的最大正反向電壓均為u2 的峰值即2U 2單相半波可控整流電路的特點(diǎn)是簡(jiǎn)單，但輸出脈動(dòng)大，變壓器二次側(cè)電流中含直流分量，造成變壓器鐵芯直流磁化。為使變壓器鐵芯不飽和，需增大鐵芯截面積，增大了設(shè)備的容

2、量。單相橋式全控整流電路帶電阻負(fù)載的工作情況全波整流在交流電源的正負(fù)半周都有整流輸出電流流過(guò)負(fù)載，因此該電路為全波整流。1歡迎下載精品文檔直流輸出電壓平均值12 2U2 1 cos0.9U1 cosU d2U 2 sin td ( t )222負(fù)載直流電流平均值I dU d2 2U21cosU 2 1cosI 2 I dRR20.92R晶閘管參數(shù)計(jì)算1 ( 2U2) 承受最大正向電壓：2 承受最大反向電壓：2U 2 觸發(fā)角的移相范圍：0 時(shí)， U d0.9U 2 ；180 o 時(shí)， Ud 0 。因此移相范圍為 180 o 。I dVT1I dU 2 1cos 晶閘管電流平均值：20.452。R

3、（ 5）流過(guò)晶閘管的電流有效值為：IVT Id 2（ 6）晶閘管的額定電壓 =(23) ×最大反向電壓（ 7）晶閘管的額定電流 =(1.52) ×電流的有效值 1.57單相橋式全控整流電路帶阻感負(fù)載直流輸出電壓平均值122U2 cos0.9U 2 cosU d2U 2 sin td ( t)觸發(fā)角的移相范圍0 時(shí)， U d0.9U 2 ；90 o 時(shí)， U d0 。因此移相范圍為90 o 。2歡迎下載精品文檔晶閘管承受電壓：正向：2U 2 ；反向：2U 2單相橋式半控整流電路，帶電阻負(fù)載與全控電路在電阻負(fù)載時(shí)的工作情況相同。單相橋式全控整流電路帶反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載Ud 0.9 U

4、2 cosId(Ud E)/RI2 Id晶閘管承受的最大反向電壓為：2 U2流過(guò)每個(gè)晶閘管的電流的有效值為：IVT Id2三相半波可控整流電路帶電阻負(fù)載30 o 時(shí)，整流電壓平均值（負(fù)載電流連續(xù)）：U d12353 6 U 2 cos62U 2 sin td ( t)1.17U 2 cos62當(dāng)0 o 時(shí)， U d 最大， U d 1.17U 2 。 30 o 時(shí)，整流電壓平均值（負(fù)載電流斷續(xù)）：U d12U 2 sin td (t)3 2 U21cos() 0.675U 21 cos()262663當(dāng)150 o 時(shí)， U d 最小， U d0IdU dR 負(fù)載電流平均值： 晶閘管承受的最大反

5、向電壓：為變壓器二次側(cè)線電壓的峰值， URM23U 26U 2 2.45U 2 晶閘管承受的最大正向電壓：UFM2U2三相半波可控整流電路帶阻感負(fù)載。3歡迎下載精品文檔整流電壓平均值（負(fù)載電流始終連續(xù)）：U d1.17U 2 cos。 晶閘管承受的最大正反向電壓：為變壓器二次側(cè)線電壓的峰值， U FM U RM2 3U26U2 2.45U2U d 負(fù)載電流平均值：I dRIdVT Id 3 IVT Id 3三相橋式全控整流電路帶電阻負(fù)載時(shí)的工作情況（ 1）帶電阻負(fù)載時(shí)的平均值特點(diǎn)：60 o 時(shí)，整流輸出電壓連續(xù)；60 o120 o 時(shí)，整流輸出電壓斷續(xù)。整流電壓平均值計(jì)算公式：以u(píng) d 所處的

6、線電壓波形為背景，周期 為。360o ： U d13236U 2 sintd ( t )2.34U 2 cos360 o120 o ： U d1td ( t ) 2.34U 21 cos()6U 2 sin333I dU d 輸出電流平均值計(jì)算公式：R三相橋式全控整流電路帶電阻電感負(fù)載Ud 2.34U2cosId Ud RIDVT Id 3 IVT Id 3。4歡迎下載精品文檔第二章電力電子器件2. 使晶閘管導(dǎo)通的條件是什么？答：使晶閘管導(dǎo)通的條件是：晶閘管承受正向陽(yáng)極電壓，并在門極施加觸發(fā)電流（脈沖）。或： uAK>0 且 uGK>0。3. 維持晶閘管導(dǎo)通的條件是什么？怎樣才能使

7、晶閘管由導(dǎo)通變?yōu)殛P(guān)斷？答：維持晶閘管導(dǎo)通的條件是使晶閘管的電流大于能保持晶閘管導(dǎo)通的最小電流，即維持電流。要使晶閘管由導(dǎo)通變?yōu)殛P(guān)斷， 可利用外加電壓和外電路的作用使流過(guò)晶閘管的電流降到接近于零的某一數(shù)值以下，即降到維持電流以下，便可使導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷。4. 圖 2-27 中陰影部分為晶閘管處于通態(tài)區(qū)間的電流波形，各波形的電流最大值均為 I m，試計(jì)算各波形的電流平均值 I d1、 I d2、 I d3 與電流有效值 I 1、 I 2、 I 3。02045202442a)b)c)圖 2-27 晶閘管導(dǎo)電波形圖1-43解： a)I d1= 1I m sintd ( t) = I m (21 )0.

8、2717I m2 422I1= 1(I m sin t) 2 d (t) = I m310.4767I m24242b)I d2 = 1I m sintd (t) = I m (21 )0.5434I m 42I2= 1( I m sin t) 2 d ( t) = 2 I m3142420.6741 I mc)I d3= 12 I m d ( t) = 1I mI3= 12 0402 I m d ( t ) = 1I m2225. 上題中如果不考慮安全裕量 , 問(wèn) 100A的晶閘管能送出的平均電流I d1、 I d2、 I d3 各為多少？這時(shí)，相應(yīng)的電流最大值 I m1、 I m2、 I

9、m3 各為多少 ?解：額定電流 I T(AV) =100A 的晶閘管，允許的電流有效值 I =157A，由上題計(jì)算結(jié)果知。5歡迎下載精品文檔a)II m1I m10.476789.48329.35 ，I d10.2717b)I232.90,I d20.5434I m2I m20.6741126.56c)I m3=2I= 314,I d3=14I m3=78.5第三章 整流電路3 單相橋式全控整流電路，2 100V，負(fù)載中 2，URL值極大，當(dāng) 30°時(shí)，要求：作出d、d、和i2 的波u i形；求整流輸出平均電壓d、電流Id ，變壓器二次電流U有效值 I 2；考慮安全裕量，確定晶閘管的

10、額定電壓和額定電流。解： ud、 i d、和 i 2 的波形如下圖：u2OtudOtidI dOti2I dOt輸出平均電壓Ud、電流 I d，變壓器二次電流有效值 I 2分別為UUcos 0.9 × 100×cos30 ° 77.97 （ V）d 0.92IURd d / 77.97/2 38.99 （ A）I 2 I d 38.99 （ A）晶閘管承受的最大反向電壓為：2 U2 1002 141.4 （ V）考慮安全裕量，晶閘管的額定電壓為：UN（ 23）× 141.4 283424（ V）具體數(shù)值可按晶閘管產(chǎn)品系列參數(shù)選取。6歡迎下載精品文檔流過(guò)晶

11、閘管的電流有效值為：I VT I d2 27.57 （ A）晶閘管的額定電流為：I N（ 1.52 ）× 27.57 1.57 2635（ A）具體數(shù)值可按晶閘管產(chǎn)品系列參數(shù)選取。4 單相橋式半控整流電路，電阻性負(fù)載，畫出整流二極管在一周內(nèi)承受的電壓波形。解：注意到二極管的特點(diǎn)：承受電壓為正即導(dǎo)通。因此，二極管承受的電壓不會(huì)出現(xiàn)正的部分。 在電路中器件均不導(dǎo)通的階段，交流電源電壓由晶閘管平衡。整流二極管在一周內(nèi)承受的電壓波形如下：u202tuVD20tuVD40t5單相橋式全控整流電路，U2=100V，負(fù)載中 R=2， L值極大，反電勢(shì)E=60V，當(dāng) =30 時(shí)，要求： 作出d、d

12、和i2 的波形；u iI 求整流輸出平均電壓d、電流d，變壓器二次側(cè)電流U有效值 I 2； 考慮安全裕量，確定晶閘管的額定電壓和額定電流。解： ud、 i d 和 i 2 的波形如下圖：。7歡迎下載精品文檔u2OtudOti dIdOI dIti2dOt整流輸出平均電壓d、電流Id，變壓器二次側(cè)電流有U效值 I 2分別為Ud 0.9 U2 cos 0.9 × 100× cos30 ° 77.97(A)I d ( Ud E)/ R (77.97 60)/2 9(A)I 2 I d 9(A)晶閘管承受的最大反向電壓為：2 U2 100 2 141.4 （ V）流過(guò)每個(gè)

13、晶閘管的電流的有效值為：I VT I d 2 6.36 （ A）故晶閘管的額定電壓為：UN (23) ×141.4 283424（V）晶閘管的額定電流為：I N (1.52) × 6.36 1.57 68（ A）晶閘管額定電壓和電流的具體數(shù)值可按晶閘管產(chǎn)品系列參數(shù)選取。11 三相半波可控整流電路，2=100V，帶電阻電感負(fù)載，LU=5，值極大，當(dāng)=60 時(shí)，要求：R畫出 ud、i d 和 i VT1的波形；計(jì)算d、d、dT 和IVT。解：d、d 和iU IIVT1的波形如下圖：u i。8歡迎下載精品文檔u2=30°ubucuaOtuduaubucOtiVT 1Ot

14、i dOt d、d、dT 和VT分別如下IIUUIU 1.17× 100× cos60 ° 58.5 （ V）d 1.17 2cosIUd d R58.5 511.7 （ A）I dVT I d 311.7 3 3.9 （ A）I VT I d3 6.755 （ A）13 三相橋式全控整流電路，U2=100V，帶電阻電感負(fù)載，=5，L值極大，當(dāng)=60 時(shí)，要求：R 畫出 ud、 i d 和 i VT1的波形； 計(jì)算d、Id、dT 和IVT。解：d、UiId 和VT1的波形如下：ui= 60°u2ubucuat1tOuab uacuduacubcubauc

15、aucb uabOtidOtiVT 1Ot d、d、IdT 和IVT分別如下U IUU2.34 × 100× cos60 ° 117（V）d 2.342cos。9歡迎下載精品文檔I d Ud R 1175 23.4 （ A）I DVT I d 323.4 3 7.8 （ A）I VTI d 3 23.4 3 13.51 （A）15 三相半波可控整流電路，反電動(dòng)勢(shì)阻感負(fù)載，U=100V， =1， =，L=1mH，求當(dāng) =30 時(shí)、 =50V 時(shí)U、RLBE2dId、 的值并作出d 與iVT1和iVT2的波形。u解：考慮 LB時(shí)，有：Ud 1.17 U2cos UdU

16、d3XBI d 2I d（ UdE） R解方程組得：Ud（ R 1.17 U2 cos 3XBE）（ 2 R3XB） 94.63 （ V）Ud 6.7 （ V）I d 44.63 （ A）又cos cos() 2 I d X B 6 U2即得出cos(30) =0.752換流重疊角 41.28 ° 30 °=11.28 °ud、i VT1和 i VT2的波形如下：。10歡迎下載精品文檔2aubucuuOuduaubucOtiVT1I dOtiVT2I dOt17三相全控橋，反電動(dòng)勢(shì)阻感負(fù)載，=200V， =1，ER=， 2=220V， =60 ，當(dāng) B=0 和B=

17、1mH情況下分別求LULLid、d 的值，后者還應(yīng)求并分別作出d 與T 的波形。UIu解：當(dāng)B0 時(shí)：LU 2.34 Ucos 2.34 × 220×cos60 ° 257.4 （ V）d2Id（d ） （ 257.4 200） 1 57.4 （ A）U ER當(dāng)B 1mH時(shí)Ld 2.34 2cos dUUUUd 3XBI dI d（ UdE） R解方程組得：Ud（ 2.34 U2R cos 3XBE）（ R3XB） 244.15 （ V）I d 44.15 （ A）Ud 13.25 （ V）又 cos cos() 2 B d6 2X IUcos(60) 0.448

18、563.35 ° 60° 3.35 ° ud、 I VT1和 I VT2的波形如下：。11歡迎下載精品文檔u 2u au bu cOtu du abu acu bcu bau cau cbu ab u acOti VT1I dOti VT2I dOt第1章緒論1 電力電子技術(shù)定義： 是使用電力電子器件對(duì)電能進(jìn)行變換和控制的技術(shù)，是應(yīng)用于電力領(lǐng)域的電子技術(shù)，主要用于電力變換。2 電力變換的種類（ 1）交流變直流 AC-DC：整流（ 2）直流變交流 DC-AC：逆變（ 3）直流變直流 DC-DC：一般通過(guò)直流斬波電路實(shí)現(xiàn)（ 4）交流變交流 AC-AC：一般稱作交流電力

19、控制3 電力電子技術(shù)分類： 分為電力電子器件制造技術(shù)和變流技術(shù)。第 2 章 電力電子器件1 電力電子器件與主電路的關(guān)系（ 1）主電路：指能夠直接承擔(dān)電能變換或控制任務(wù)的電路。（ 2）電力電子器件：指應(yīng)用于主電路中，能夠?qū)崿F(xiàn)電能變換或控制。12歡迎下載精品文檔的電子器件。2 電力電子器件一般都工作于開(kāi)關(guān)狀態(tài)，以減小本身?yè)p耗。3 電力電子系統(tǒng)基本組成與工作原理（ 1）一般由主電路、控制電路、檢測(cè)電路、驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)電路等組成。（ 2）檢測(cè)主電路中的信號(hào)并送入控制電路，根據(jù)這些信號(hào)并按照系統(tǒng)工作要求形成電力電子器件的工作信號(hào)。（ 3）控制信號(hào)通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路去控制主電路中電力電子器件的導(dǎo)通或關(guān)斷。（ 4

20、）同時(shí)，在主電路和控制電路中附加一些保護(hù)電路，以保證系統(tǒng)正?？煽窟\(yùn)行。4 電力電子器件的分類根據(jù)控制信號(hào)所控制的程度分類（ 1）半控型器件：通過(guò)控制信號(hào)可以控制其導(dǎo)通而不能控制其關(guān)斷的電力電子器件。如 SCR晶閘管。（ 2） 全控型器件：通過(guò)控制信號(hào)既可以控制其導(dǎo)通，又可以控制其關(guān)斷的電力電子器件。如 GTO、GTR、MOSFET和 IGBT。（ 3）不可控器件：不能用控制信號(hào)來(lái)控制其通斷的電力電子器件。如電力二極管。根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的性質(zhì)分類（ 1）電流驅(qū)動(dòng)型器件：通過(guò)從控制端注入或抽出電流的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通或關(guān)斷的電力電子器件。如 SCR、GTO、GTR。13歡迎下載精品文檔（ 2）電壓驅(qū)動(dòng)型器

21、件：通過(guò)在控制端和公共端之間施加一定電壓信號(hào)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通或關(guān)斷的電力電子器件。如 MOSFET、IGBT。根據(jù)器件內(nèi)部載流子參與導(dǎo)電的情況分類（ 1）單極型器件：內(nèi)部由一種載流子參與導(dǎo)電的器件。如MOSFET。（ 2）雙極型器件：由電子和空穴兩種載流子參數(shù)導(dǎo)電的器件。 如 SCR、GTO、GTR。（ 3）復(fù)合型器件： 有單極型器件和雙極型器件集成混合而成的器件。如 IGBT。5 半控型器件 晶閘管 SCR將器件 N1、P2 半導(dǎo)體取傾斜截面，則晶閘管變成V1-PNP和 V2-NPN兩個(gè)晶體管。電力二極管的主要參數(shù)正向平均電流IF(AV)指電力二極管長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)，在指定的管殼溫度（簡(jiǎn)稱殼溫，用

22、TC表示）和散熱條件下，其允許流過(guò)的最大工頻正弦半波電流的平均值。 IF(AV) 是按照電流的發(fā)熱效應(yīng)來(lái)定義的，使用時(shí)應(yīng)按有效值相等的原則來(lái)選取電流定額，并應(yīng)留有一定的裕量。正向壓降 UF指電力二極管在指定溫度下， 流過(guò)某一指定的穩(wěn)態(tài)正向電流時(shí)對(duì)應(yīng)的正向壓降。反向重復(fù)峰值電壓URRM。14歡迎下載精品文檔指對(duì)電力二極管所能重復(fù)施加的反向最高峰值電壓。使用時(shí)，應(yīng)當(dāng)留有兩倍的裕量。最高工作結(jié)溫TJM結(jié)溫是指管芯 PN結(jié)的平均溫度，用 TJ 表示。最高工作結(jié)溫是指在 PN結(jié)不致?lián)p壞的前提下所能承受的最高平均溫度。 TJM通常在 125175 C范圍之內(nèi)。反向恢復(fù)時(shí)間 trr浪涌電流 IFSM指電力二

23、極管所能承受最大的連續(xù)一個(gè)或幾個(gè)工頻周期的過(guò)電流。電力二極管的主要類型普通二極管又稱整流二極管，快恢復(fù)二極管，快恢復(fù)外延二極管，肖特基二極管肖特基二極管優(yōu)缺點(diǎn)? 優(yōu)點(diǎn)：反向恢復(fù)時(shí)間很短 （1040ns），正向恢復(fù)過(guò)程中不會(huì)有明顯的電壓過(guò)沖；在反向耐壓較低的情況下其正向壓降也很小， 明顯低于快恢復(fù)二極管； 因此，其開(kāi)關(guān)損耗和正向?qū)〒p耗都比快速二極管還要小，效率高。? 弱點(diǎn)：當(dāng)所能承受的反向耐壓提高時(shí)其正向壓降也會(huì)高得不能滿足要求，因此多用于 200V以下的低壓場(chǎng)合；反向漏電流較大且對(duì)溫度敏感，因此反向穩(wěn)態(tài)損耗不能忽略， 而且必須更嚴(yán)格地限制其工。15歡迎下載精品文檔作溫度。晶閘管的導(dǎo)通工作原理

24、（1）當(dāng) AK間加正向電壓 EA ，晶閘管不能導(dǎo)通， 主要是中間存在反向PN結(jié)。（2）當(dāng) GK間加正向電壓 EG ，NPN晶體管基極存在驅(qū)動(dòng)電流I G ，NPN晶體管導(dǎo)通，產(chǎn)生集電極電流I c2 。（ 3）集電極電流 I c2 構(gòu)成 PNP的基極驅(qū)動(dòng)電流， PNP導(dǎo)通，進(jìn)一步放大產(chǎn)生 PNP集電極電流 I c1 。（ 4） I c1 與 I G 構(gòu)成 NPN的驅(qū)動(dòng)電流，繼續(xù)上述過(guò)程，形成強(qiáng)烈的負(fù)反饋，這樣 NPN和 PNP兩個(gè)晶體管完全飽和，晶閘管導(dǎo)通。2.3.1.4.3晶閘管是半控型器件的原因（ 1）晶閘管導(dǎo)通后撤掉外部門極電流 I G ，但是 NPN基極仍然存在電流，由 PNP集電極電流

25、I c1 供給，電流已經(jīng)形成強(qiáng)烈正反饋， 因此晶閘管繼續(xù)維持導(dǎo)通。（ 2）因此，晶閘管的門極電流只能觸發(fā)控制其導(dǎo)通而不能控制其關(guān)斷。2.3.1.4.4晶閘管的關(guān)斷工作原理滿足下面條件，晶閘管才能關(guān)斷：（ 1）去掉 AK間正向電壓；（ 2）AK間加反向電壓；（ 3）設(shè)法使流過(guò)晶閘管的電流降低到接近于零的某一數(shù)值以下。2.3.2.1.1 晶閘管正常工作時(shí)的靜態(tài)特性。16歡迎下載精品文檔（ 1）當(dāng)晶閘管承受反向電壓時(shí)，不論門極是否有觸發(fā)電流，晶閘管都不會(huì)導(dǎo)通。（ 2）當(dāng)晶閘管承受正向電壓時(shí)，僅在門極有觸發(fā)電流的情況下晶閘管才能導(dǎo)通。（ 3）晶閘管一旦導(dǎo)通，門極就失去控制作用，不論門極觸發(fā)電流是否還存

26、在，晶閘管都保持導(dǎo)通。（ 4）若要使已導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷，只能利用外加電壓和外電路的作用使流過(guò)晶閘管的電流降到接近于零的某一數(shù)值以下。2.4.1.1 GTO 的結(jié)構(gòu)（ 1）GTO與普通晶閘管的相同點(diǎn)：是 PNPN四層半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，外部引出陽(yáng)極、陰極和門極。（ 2）GTO與普通晶閘管的不同點(diǎn)： GTO是一種多元的功率集成器件，其內(nèi)部包含數(shù)十個(gè)甚至數(shù)百個(gè)供陽(yáng)極的小 GTO元，這些 GTO元的陰極和門極在器件內(nèi)部并聯(lián)在一起， 正是這種特殊結(jié)構(gòu)才能實(shí)現(xiàn)門極關(guān)斷作用。2.4.1.2 GTO 的靜態(tài)特性（ 1）當(dāng) GTO承受反向電壓時(shí)，不論門極是否有觸發(fā)電流，晶閘管都不會(huì)導(dǎo)通。（ 2）當(dāng) GTO承受正向電壓時(shí)

27、，僅在門極有觸發(fā)電流的情況下晶閘管才能導(dǎo)通。（ 3）GTO導(dǎo)通后，若門極施加反向驅(qū)動(dòng)電流，則 GTO關(guān)斷，也即可以通過(guò)門極電流控制 GTO導(dǎo)通和關(guān)斷。17歡迎下載精品文檔（ 4）通過(guò) AK間施加反向電壓同樣可以保證 GTO關(guān)斷。2.4.3 電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管 MOSFET（ 1）電力 MOSFET是用柵極電壓來(lái)控制漏極電流的， 因此它是電壓型器件。（ 3）當(dāng) U GS 大于某一電壓值 U T 時(shí)，柵極下 P 區(qū)表面的電子濃度將超過(guò)空穴濃度，從而使 P 型半導(dǎo)體反型成 N型半導(dǎo)體，形成反型層。2.4.4絕緣柵雙極晶體管IGBT（ 1）GTR和 GTO是雙極型電流驅(qū)動(dòng)器件，其優(yōu)點(diǎn)是通流能力強(qiáng)，耐壓及

28、耐電流等級(jí)高，但不足是開(kāi)關(guān)速度低，所需驅(qū)動(dòng)功率大，驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜。（ 2）電力 MOSFET是單極型電壓驅(qū)動(dòng)器件，其優(yōu)點(diǎn)是開(kāi)關(guān)速度快、所需驅(qū)動(dòng)功率小，驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單。（ 3）復(fù)合型器件：將上述兩者器件相互取長(zhǎng)補(bǔ)短結(jié)合而成，綜合兩者優(yōu)點(diǎn)。（ 4）絕緣柵雙極晶體管 IGBT 是一種復(fù)合型器件，由 GTR和 MOSFET兩個(gè)器件復(fù)合而成，具有 GTR和 MOSFET兩者的優(yōu)點(diǎn)，具有良好的特性。（ 1）IGBT是三端器件，具有柵極 G、集電極 C和發(fā)射極 E。（ 2）IGBT由 MOSFET和 GTR組合而成。3.7.1.3逆變產(chǎn)生的條件（ 1）單相全波電路（相當(dāng)于發(fā)電機(jī)） - 電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)（ 2）單相全波

29、電路（整流狀態(tài)） - 電動(dòng)機(jī)（電動(dòng)狀態(tài)）系統(tǒng)。18歡迎下載精品文檔 電動(dòng)機(jī)處于電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)， 全波電路處于整流工作狀態(tài) （ 0），2直流輸出電壓 U d 0 ，而且 U dEM ，才能輸出電樞電流U dEM。I dR 能量流向：交流電網(wǎng)輸出電功率，電動(dòng)機(jī)輸入電功率。（ 3）單相全波電路（有源逆變狀態(tài)） - 電動(dòng)機(jī)（發(fā)電回饋制動(dòng)）系統(tǒng) 電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電回饋制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，由于晶閘管單向?qū)щ娦?，電路?nèi) I d 的方向依然不變。 這樣，要保證電動(dòng)機(jī)有電動(dòng)運(yùn)行變成發(fā)電回饋制動(dòng)運(yùn)行，必須改變 EM 的極性，同時(shí)直流輸出電壓U d 也改變極性（ U d0 ，）。2 此時(shí)，必須保證 EMEMU d，才能把電能從

30、直流側(cè)送到U d ， I dR交流側(cè)，實(shí)現(xiàn)逆變。 能量流向：電動(dòng)機(jī)輸出電功率，交流電網(wǎng)吸收電功率。全波電路有源逆變工作狀態(tài)下，為什么晶閘管觸發(fā)角處于，仍能導(dǎo)通運(yùn)行？2答：主要由于全波電路有外接直流電動(dòng)勢(shì)EM 的存在且E MU d ，這是電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電回饋制動(dòng)狀態(tài)時(shí)得到的，這樣能夠保證系統(tǒng)得到很大的續(xù)流，即使晶閘管的陽(yáng)極電位大部分處于交流電壓為負(fù)的半周期，但是仍能承受正向電壓而導(dǎo)通。（4）有源逆變產(chǎn)生的條件 變流電路外側(cè)要有直流電動(dòng)勢(shì)，其極性必須和晶閘管的導(dǎo)通方向一致，其值應(yīng)大于變流電路直流側(cè)的平均電壓。 要求晶閘管的控制觸發(fā)角，使 U d 為負(fù)值。2。19歡迎下載精品文檔第4章逆變電路（ 1）

31、逆變定義：將直流電能變成交流電能。（ 2）有源逆變：逆變電路的交流輸出側(cè)接在電網(wǎng)上。（ 3）無(wú)源逆變：逆變電路的交流輸出側(cè)直接和負(fù)載相連。換流方式分為外部換流和自換流兩大類， 外部換流包括 電網(wǎng)換流和負(fù)載換流兩種， 自換流包括 器件換流和強(qiáng)迫換流兩種。換流概念在晶閘管時(shí)代十分重要，全控型器件時(shí)代其重要性有所下降。? 分類直接耦合式強(qiáng)迫換流 （也叫電壓換流）：由換流電路內(nèi)電容直接提供換流電壓。電感耦合式強(qiáng)迫換流 （也叫電流換流）：通過(guò)換流電路內(nèi)的電容和電感的耦合來(lái)提供換流電壓或換流電流。熄滅：當(dāng)電流不是從一個(gè)支路向另一個(gè)支路轉(zhuǎn)移， 而是在支路內(nèi)部終止流通而變?yōu)榱?，則稱為熄滅。4.2 電壓型逆變電

32、路（1）逆變電路分類：根據(jù)直流側(cè)電源性質(zhì)可以分為電壓（源）型逆變電路和電流（源）型逆變電路。（ 2）電壓（源）型逆變電路 VSI：直流側(cè)為電壓源。（ 3）電流（源）型逆變電路 CSI：直流側(cè)為電流源。（ 4）電壓型逆變電路舉例：。20歡迎下載精品文檔 直流側(cè)為電壓源，或并聯(lián)有大電容。直流側(cè)電壓基本無(wú)脈動(dòng)，直流回路呈低阻抗。 由于直流電壓源的鉗位作用，交流側(cè)輸出電壓波形為矩形波，并且與負(fù)載阻抗角無(wú)關(guān)。 而交流側(cè)輸出電流波形和相位因負(fù)載阻抗情況的不同而不同。 當(dāng)交流側(cè)為阻感負(fù)載時(shí)，需要提供無(wú)功功率，直流側(cè)電容起緩沖無(wú)功能量的作用。 圖中逆變橋各臂都并聯(lián)反饋二極管，為了給交流側(cè)向直流側(cè)反饋的無(wú)功能量

33、提供通道。電壓型逆變電路的特點(diǎn)直流側(cè)為電壓源或并聯(lián)大電容，直流側(cè)電壓基本無(wú)脈動(dòng)。由于直流電壓源的鉗位作用， 輸出電壓為矩形波， 輸出電流因負(fù)載阻抗不同而不同。阻感負(fù)載時(shí)需提供無(wú)功功率， 為了給交流側(cè)向直流側(cè)反饋的無(wú)功能量提供通道，逆變橋各臂并聯(lián)反饋二極管。半橋逆變電路： 在直流側(cè)接有兩個(gè)相互串聯(lián)的足夠大的電容，兩個(gè)電容的聯(lián)結(jié)點(diǎn)便成為直流電源的中點(diǎn)，負(fù)載聯(lián)接在直流電源中點(diǎn)和兩個(gè)橋臂聯(lián)結(jié)點(diǎn)之間。全橋逆變電路共四個(gè)橋臂，可看成兩個(gè)半橋電路組合而成。兩對(duì)橋臂交替導(dǎo)通180°。輸出電壓和電流波形與半橋電路形狀相同，但幅值高出一倍。21歡迎下載精品文檔在這種情況下，要改變輸出交流電壓的有效值只能

34、通過(guò)改變直流電壓 Ud來(lái)實(shí)現(xiàn)。三個(gè)單相逆變電路可組合成一個(gè)三相逆變電路。4.3 電流型逆變電路直流電源為電流源的逆變電路稱為電流型逆變電路。電流型逆變電路主要特點(diǎn)：直流側(cè)串大電感，電流基本無(wú)脈動(dòng)，相當(dāng)于電流源。交流輸出電流為矩形波，與負(fù)載阻抗角無(wú)關(guān)，輸出電壓波形和相位因負(fù)載不同而不同。直流側(cè)電感起緩沖無(wú)功能量的作用，不必給開(kāi)關(guān)器件反并聯(lián)二極管。自勵(lì)方式：實(shí)際工作過(guò)程中，感應(yīng)線圈參數(shù)隨時(shí)間變化，必須使工作頻率適應(yīng)負(fù)載的變化而自動(dòng)調(diào)整，這種控制方式稱為自勵(lì)方式。他勵(lì)方式：固定工作頻率的控制方式稱為他勵(lì)方式。第 7 章 PWM（ Pulse Width Modulation ）控制就是對(duì)脈沖的寬度進(jìn)

35、行調(diào)制的技術(shù)，即通過(guò)對(duì)一系列脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制， 來(lái)等效地獲得所需要波形（含形狀和幅值）。PWM逆變電路控制波常用方法計(jì)算法根據(jù)逆變電路的正弦波輸出頻率、幅值和半個(gè)周期內(nèi)的脈沖數(shù)，將 PWM波形中各脈沖的寬度和間隔準(zhǔn)確計(jì)算出來(lái)，按照計(jì)算結(jié)果。22歡迎下載精品文檔控制逆變電路中各開(kāi)關(guān)器件的通斷，就可以得到所需要的PWM波形，這種方法稱之為計(jì)算法。調(diào)制法把希望輸出的波形作為調(diào)制信號(hào)，把接受調(diào)制的信號(hào)作為載波，通過(guò)信號(hào)波的調(diào)制得到所期望的PWM波形。通常采用等腰三角波或鋸齒波作為載波，其中等腰三角波應(yīng)用最多。載波比： 載波頻率 fc 與調(diào)制信號(hào)頻率fr 之比 N= fc/frPWM調(diào)制方式可分為異步調(diào)制和同步調(diào)制兩種。異步調(diào)制：載波信號(hào)和調(diào)制信號(hào)不保持同步的調(diào)制方式稱為異步調(diào)制。同步調(diào)制：載波比 N等于常數(shù)，并在變頻時(shí)使載波和信號(hào)波保持同步的方式稱為同步調(diào)制。自然采樣法：在正弦波和三角波的自然交點(diǎn)時(shí)刻控制功率開(kāi)關(guān)器件的通斷，這種生成SPWM波形的方法稱為自然采樣法。規(guī)則采樣法：是一種應(yīng)用較廣的工程實(shí)用方法，其效果接近自然