第3章交流-直流變換電路

3.1概述

3.2單相可控整流電路

3.3三相可控整流

3.4有源逆變電路

3.5整流電路的性能指標(biāo)及應(yīng)用技術(shù)

本章小結(jié)13.1概述整流電路的分類：按組成的器件可分為不可控、半控、全控三種。按電路結(jié)構(gòu)可分為橋式電路和零式電路。按交流輸入相數(shù)分為單相電路和多相電路。按變壓器二次側(cè)電流的方向是單向或雙向，又分為單拍電路和雙拍電路。整流電路：出現(xiàn)最早的電力電子電路，將交流電變?yōu)橹绷麟姟?3.2單相可控整流電路3.2.1單相半波可控整流電路3.2.2單相全控橋式整流電路3.2.3單相半控橋式整流電路33.2.1單相半波可控整流電路一、電阻性負(fù)載電爐、電焊機(jī)及白熾燈等均屬于電阻性負(fù)載變壓器T起變換電壓和電氣隔離的作用。電阻負(fù)載的特點(diǎn)：電壓與電流成正比，兩者波形相同。工作原理分析圖3-2-1單相半波可控整流電路（電阻性負(fù)載）及波形wwwwtTVTR0a)u1u2uVTudidwt1p2ptttu2uguduVTaq0b)c)d)e)004工作原理分析在電源電壓正半周，晶閘管承受正向電壓，在ωt=α處觸發(fā)晶閘管，晶閘管開始導(dǎo)通；負(fù)載上的電壓等于變壓器輸出電壓u2。在ωt=π時(shí)刻，電源電壓過零，晶閘管電流小于維持電流而關(guān)斷，負(fù)載電流為零。在電源電壓負(fù)半周，uAK＜0，晶閘管承受反向電壓而處于關(guān)斷狀態(tài)，負(fù)載電流為零，負(fù)載上沒有輸出電壓，直到電源電壓u2的下一周期，直流輸出電壓ud和負(fù)載電流id的波形相位相同。通過改變觸發(fā)角α的大小，直流輸出電壓ud的波形發(fā)生變化，負(fù)載上的輸出電壓平均值發(fā)生變化，顯然α=180o時(shí)，Ud=0。由于晶閘管只在電源電壓正半波內(nèi)導(dǎo)通，輸出電壓ud為極性不變但瞬時(shí)值變化的脈動(dòng)直流，故稱“半波”整流。3.2.1單相半波可控整流電路wwwwtTVTR0a)u1u2uVTudidwt1p2ptttu2uguduVTaq0b)c)d)e)00圖3-2-1單相半波可控整流電路（電阻性負(fù)載）及波形5首先，引入兩個(gè)重要的基本概念：觸發(fā)延遲角：從晶閘管開始承受正向陽(yáng)極電壓起到施加觸發(fā)脈沖止的電角度,用α表示,也稱觸發(fā)角或控制角。導(dǎo)通角：晶閘管在一個(gè)電源周期中處于通態(tài)的電角度稱為導(dǎo)通角，用θ表示。

通過控制觸發(fā)脈沖的相位來控制直流輸出電壓大小的方式稱為相位控制方式，簡(jiǎn)稱相控方式。在單相半波可控整流電阻性負(fù)載電路中,移相角α的控制范圍為:0～π，對(duì)應(yīng)的導(dǎo)通角θ的可變范圍是π～0，兩者關(guān)系為α＋θ=π。3.2.1單相半波可控整流電路62.基本數(shù)量關(guān)系(1)直流輸出電壓平均值Ud與輸出電流平均值Id3.2.1單相半波可控整流電路輸出電流平均值Id:直流輸出電壓平均值Ud:7(2)輸出電壓有效值U與輸出電流有效值I3.2.1單相半波可控整流電路輸出電流有效值I

:直流輸出電壓有效值U

:8(3)晶閘管電流有效值和變壓器二次側(cè)電流有效值單相半波可控整流電路中，負(fù)載、晶閘管和變壓器二次側(cè)流過相同的電流，故其有效值相等，即：3.2.1單相半波可控整流電路9(4)功率因數(shù)cosφ整流器功率因數(shù)是變壓器二次側(cè)有功功率與視在功率的比值式中P—變壓器二次側(cè)有功功率，P=UI=I2RS—變壓器二次側(cè)視在功率，S=U2I2(5)晶閘管承受的最大正反向電壓UTM晶閘管承受的最大正反向電壓UTM是相電壓峰值。3.2.1單相半波可控整流電路10〖例3-1〗如圖所示單相半波可控整流器，電阻性負(fù)載，電源電壓U2為220V，要求的直流輸出電壓為50V，直流輸出平均電流為20A。試計(jì)算：(1)晶閘管的控制角。(2)輸出電流有效值。(3)電路功率因數(shù)。(4)晶閘管的額定電壓和額定電流。3.2.1單相半波可控整流電路11解:(1)當(dāng)α=90o時(shí)，輸出電流有效值(3)Ω(2)則α=90o12(4)晶閘管電流有效值IT與輸出電流有效值相等，即：（5）晶閘管承受的最高電壓：考慮(2~3)倍安全裕量，晶閘管的額定電壓為根據(jù)計(jì)算結(jié)果可以選取滿足要求的晶閘管。取2倍安全裕量，晶閘管的額定電流為：則133.2.1單相半波可控整流電路2）電感性負(fù)載電感性負(fù)載通常是電機(jī)的勵(lì)磁線圈和負(fù)載串聯(lián)電抗器等。電感性負(fù)載的特點(diǎn)：電感對(duì)電流變化有抗拒作用，使得流過電感的電流不發(fā)生突變。

圖3-2-2帶阻感負(fù)載的單相半波電路及其波形14

圖3-2-3帶阻感負(fù)載(不接續(xù)流管)的單相半波電路及其波形1.無續(xù)流二極管時(shí)工作原理0~α：uAK大于零，但門極沒有觸發(fā)信號(hào)，晶閘管處于正向關(guān)斷狀態(tài)，輸出電壓、電流都等于零。在ωt=α?xí)r，門極有觸發(fā)信號(hào)，晶閘管被觸發(fā)導(dǎo)通，負(fù)載電壓ud=u2。當(dāng)ωt=π時(shí)，交流電壓u2過零，由于有電感電勢(shì)的存在，晶閘管的電壓uAK仍大于零，晶閘管會(huì)繼續(xù)導(dǎo)通，電感的儲(chǔ)能全部釋放完后，晶閘管在u2反壓作用下而截止。直到下一個(gè)周期的正半周。3.2.1單相半波可控整流電路有負(fù)面積15數(shù)量關(guān)系直流輸出電壓平均值Ud為

從Ud的波形可以看出，由于電感負(fù)載的存在，電源電壓由正到負(fù)過零點(diǎn)也不會(huì)關(guān)斷，輸出電壓出現(xiàn)了負(fù)波形，輸出電壓和電流的平均值減小；當(dāng)大電感負(fù)載時(shí)輸出電壓正負(fù)面積趨于相等，輸出電壓平均值趨于零，則Id也很小。所以，實(shí)際的大電感電路中，常常在負(fù)載兩端并聯(lián)一個(gè)續(xù)流二極管。3.2.1單相半波可控整流電路162.接續(xù)流二極管時(shí)工作原理u2＞0：uAK＞0。在ωt=α處觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通，ud=u2續(xù)流二極管VDR承受反向電壓而處于斷態(tài)。u2＜0：電感的感應(yīng)電壓使VDR承受正向電壓導(dǎo)通續(xù)流，晶閘管承受反壓關(guān)斷,ud=0。如果電感足夠大，續(xù)流二極管一直導(dǎo)通到下一周期晶閘管導(dǎo)通，使id連續(xù)。3.2.1單相半波可控整流電路

圖3-2-4帶阻感負(fù)載(接續(xù)流管)的單相半波電路及其波形u2udiduVTiVTIdIdwt1wtwtwtwtwtwtOOOOOOp-ap+ab)c)d)e)f)g)iVDRa)17由以上分析可以看出，電感性負(fù)載加續(xù)流二極管后，輸出電壓波形與電阻性負(fù)載波形相同，續(xù)流二極管可以起到提高輸出電壓的作用。在大電感負(fù)載時(shí)負(fù)載電流波形連續(xù)且近似一條直線，流過晶閘管的電流波形和流過續(xù)流二極管的電流波形是矩形波。對(duì)于電感性負(fù)載加續(xù)流二極管的單相半波可控整流器移相范圍與單相半波可控整流電路電阻性負(fù)載相同為0～180o，且有α+θ=180o。3.2.1單相半波可控整流電路18基本數(shù)量關(guān)系(1)輸出電壓平均值Ud與輸出電流平均值Id輸出電壓平均值Ud輸出電流平均值Id3.2.1單相半波可控整流電路19(2)晶閘管的電流平均值IdT與晶閘管的電流有效值IT晶閘管的電流平均值IdT：晶閘管的電流有效值IT：3.2.1單相半波可控整流電路20(3)續(xù)流二極管的電流平均值IdD與續(xù)流二極管的電流有效值ID3.2.1單相半波可控整流電路21單相半波可控整流電路的特點(diǎn)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。實(shí)際上很少應(yīng)用此種電路。分析該電路的主要目的是建立起整流電路的基本概念。

3.2.1單相半波可控整流電路223.2.2單相全控橋式整流電路1)帶電阻負(fù)載的工作情況a)u(i)pwtwtwt000i2udidb)c)d)ddaauVT1,4圖3-2-5單相全控橋式帶電阻負(fù)載時(shí)的電路及波形工作原理及波形分析VT1和VT4組成一對(duì)橋臂，在u2正半周承受電壓u2，得到觸發(fā)脈沖即導(dǎo)通，當(dāng)u2過零時(shí)關(guān)斷。VT2和VT3組成另一對(duì)橋臂，在u2正半周承受電壓-u2，得到觸發(fā)脈沖即導(dǎo)通，當(dāng)u2過零時(shí)關(guān)斷。電路結(jié)構(gòu)單相全控橋式整流電路(SinglePhaseBridgeContrelledRectifier)23數(shù)量關(guān)系1)輸出直流電壓平均值Ud及有效值U（a角的移相范圍為180。）3.2.2單相全控橋式整流電路2)輸出直流電流平均值Id

3)晶閘管電流平均值IdT和有效值ITpwtwtwt000i2udidb)c)d)ddaauVT1,4243.2.2單相全控橋式整流電路5)功率因數(shù)4)變壓器二次測(cè)電流有效值I2與輸出直流電流I有效值相等：不考慮變壓器的損耗時(shí)，要求變壓器的容量S=U2I2。pwtwtwt000i2udidb)c)d)ddaauVT1,4253.2.2單相全控橋式整流電路2）帶阻感負(fù)載的工作情況

u2OwtOwtOwtudidi2b)OwtOwtuVT1,4OwtOwtIdIdIdIdIdiVT2,3iVT1,4圖3-2-6單相全控橋帶阻感負(fù)載時(shí)的電路及波形假設(shè)電路已工作于穩(wěn)態(tài)，id的平均值不變。假設(shè)負(fù)載電感很大，負(fù)載電流id連續(xù)且波形近似為一水平線。u2過零變負(fù)時(shí)，晶閘管VT1和VT4并不關(guān)斷。至ωt=π+a時(shí)刻，晶閘管VT1和VT4關(guān)斷，VT2和VT3兩管導(dǎo)通。VT2和VT3導(dǎo)通后，VT1和VT4承受反壓關(guān)斷，流過VT1和VT4的電流迅速轉(zhuǎn)移到VT2和VT3上，此過程稱換相，亦稱換流。263.2.2單相全控橋式整流電路

數(shù)量關(guān)系晶閘管移相范圍為90。晶閘管導(dǎo)通角θ與a無關(guān)，均為180。電流的平均值和有效值：變壓器二次側(cè)電流i2的波形為正負(fù)各180的矩形波，其相位由a角決定，有效值I2=Id。晶閘管承受的最大正反向電壓均為。2OwtOwtOwtudidi2b)OwtOwtuVT1,4OwtOwtIdIdIdIdIdiVT2,3iVT1,427電感性負(fù)載（接續(xù)流二極管）為了擴(kuò)大移相范圍，使ｕｄ波形不出現(xiàn)負(fù)值且輸出電流更加平穩(wěn)，可在負(fù)載兩端并接續(xù)流二極管，如圖3-2-7a電路所示。接續(xù)流管后，α的移相范圍可擴(kuò)大到0～π。α在這區(qū)間內(nèi)變化，只要電感量足夠大，輸出電流id就可保持連續(xù)且平穩(wěn)。在電源電壓u2過零變負(fù)時(shí)，續(xù)流管承受正向電壓而導(dǎo)通，晶閘管承受反向電壓被關(guān)斷。這樣ud波形與電阻性負(fù)載相同，如圖3-2-7b所示。負(fù)載電流id是由晶閘管VT1和VT3、VT2和VT４、續(xù)流管VD相繼輪流導(dǎo)通而形成的。uT波形與電阻負(fù)載時(shí)相同。3.2.2單相全控橋式整流電路28圖3-2-7單相全控橋帶阻感負(fù)載時(shí)的電路及波形

（接續(xù)流管）接入VD：擴(kuò)大移相范圍，不讓ud出現(xiàn)負(fù)面積。移相范圍：0~180ud波形與電阻性負(fù)載相同Id由VT1和VT3，VT2和VT4，以及VD輪流導(dǎo)通形成。uT波形與電阻負(fù)載時(shí)相同。293.帶反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載時(shí)的工作情況

在|u2|>E時(shí)，才有晶閘管承受正電壓，有導(dǎo)通的可能。圖3-2-8單相全控橋式整流電路接反電動(dòng)勢(shì)—電阻負(fù)載時(shí)的電路及波形3.2.2單相全控橋式整流電路電流斷續(xù)導(dǎo)通之后，

ud=u2，直至|u2|=E，id即降至0,使得晶閘管關(guān)斷，此后ud=E。與電阻負(fù)載時(shí)相比，晶閘管提前了電角度δ停止導(dǎo)電，δ稱為停止導(dǎo)電角，在a角相同時(shí)，反電動(dòng)勢(shì)整流輸出電壓比電阻負(fù)載時(shí)大。b)idOEudwtIdOwtaqd303.2.2單相全控橋式整流電路負(fù)載為直流電動(dòng)機(jī)時(shí)，如果出現(xiàn)電流斷續(xù)，則電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性將很軟。為了克服此缺點(diǎn)，一般在主電路中直流輸出側(cè)串聯(lián)一個(gè)平波電抗器。這時(shí)整流電壓ud的波形和負(fù)載電流id的波形與阻感負(fù)載電流連續(xù)時(shí)的波形相同，ud的計(jì)算公式也一樣。為保證電流連續(xù)所需的電感量L可由下式求出：圖3-2-9單相全控橋式整流電路帶反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載串平波電抗器，電流連續(xù)的臨界情況twwOud0Eidtpdaq=p31為了使電流連續(xù)，一般在主電路中直流輸出側(cè)串聯(lián)一個(gè)平波電抗器，用來減少電流的脈動(dòng)和延長(zhǎng)晶閘管導(dǎo)通的時(shí)間。電感量足夠大時(shí)，電流波形近似一直線。3.2.2單相全控橋式整流電路電流連續(xù)有負(fù)面積由于電感存在Ud波形出現(xiàn)負(fù)面積，使Ud下降。α可調(diào)范圍：0~90圖3-2-9單相全控橋式整流電路帶反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載串平波電抗器，電流連續(xù)的臨界情況twwOud0Eidtpdaq=p323.2.2單相全控橋式整流電路接入VD：擴(kuò)大移相范圍，不讓ud出現(xiàn)負(fù)面積。移相范圍：0~180ud波形與電阻性負(fù)載相同Id由VT1和VT4，V2和VT3，以及VD輪流導(dǎo)通形成。

圖3-2-10單相全控橋式整流電路，有反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載串平波電抗器、接續(xù)流二極管33單相全波可控整流電路單相全波可控整流電路（SinglePhaseFullWaveControlledRectifier)，又稱單相雙半波可控整流電路。單相全波與單相全控橋從直流輸出端或從交流輸入端看均是基本一致的。變壓器不存在直流磁化的問題。圖3-2-11單相全波可控整流電路及波形a)wtwab)udi1OOt34單相全波可控整流電路單相全波與單相全控橋的區(qū)別：?jiǎn)蜗嗳ㄖ凶儔浩鹘Y(jié)構(gòu)較復(fù)雜，材料的消耗多。單相全波只用2個(gè)晶閘管，比單相全控橋少2個(gè)，相應(yīng)地，門極驅(qū)動(dòng)電路也少2個(gè)；但是晶閘管承受的最大電壓是單相全控橋的2倍。單相全波導(dǎo)電回路只含1個(gè)晶閘管，比單相橋少1個(gè)，因而管壓降也少1個(gè)。從上述后兩點(diǎn)考慮，單相全波電路有利于在低輸出電壓的場(chǎng)合應(yīng)用。353.2.3單相半控橋式整流電路單相全控橋中，每個(gè)導(dǎo)電回路中有2個(gè)晶閘管，為了對(duì)每個(gè)導(dǎo)電回路進(jìn)行控制，只需1個(gè)晶閘管就可以了，另1個(gè)晶閘管可以用二極管代替，從而簡(jiǎn)化整個(gè)電路。如此即成為單相橋式半控整流電路（先不考慮VDR）。半控電路與全控電路在電阻負(fù)載時(shí)的工作情況相同。

圖3-2-12單相橋式半控整流電路，有續(xù)流二極管，阻感負(fù)載時(shí)的電路及波形36單相半控橋帶阻感負(fù)載的情況

假設(shè)負(fù)載中電感很大，且電路已工作于穩(wěn)態(tài)在u2正半周，觸發(fā)角a處給晶閘管VT1加觸發(fā)脈沖，u2經(jīng)VT1和VD4向負(fù)載供電。

u2過零變負(fù)時(shí)，因電感作用使電流連續(xù)，VT1繼續(xù)導(dǎo)通。但因a點(diǎn)電位低于b點(diǎn)電位，使得電流從VD4轉(zhuǎn)移至VD2，VD4關(guān)斷，電流不再流經(jīng)變壓器二次繞組，而是由VT1和VD2續(xù)流。在u2負(fù)半周觸發(fā)角a時(shí)刻觸發(fā)VT3，VT3導(dǎo)通，則向VT1加反壓使之關(guān)斷，u2經(jīng)VT3和VD2向負(fù)載供電。u2過零變正時(shí)，VD4導(dǎo)通，VD2關(guān)斷。VT3和VD4續(xù)流，ud又為零。

圖3-2-12單相橋式半控整流電路，有續(xù)流二極管，阻感負(fù)載時(shí)的電路及波形3.2.3單相半控橋式整流電路37續(xù)流二極管的作用若無續(xù)流二極管，則當(dāng)a突然增大至180或觸發(fā)脈沖丟失時(shí)，會(huì)發(fā)生一個(gè)晶閘管持續(xù)導(dǎo)通而兩個(gè)二極管輪流導(dǎo)通的情況，這使ud成為正弦半波，即半周期ud為正弦，另外半周期ud為零，其平均值保持恒定，稱為失控。（見圖3-2-13）有續(xù)流二極管VDR時(shí)，續(xù)流過程由VDR完成，晶閘管關(guān)斷，避免了某一個(gè)晶閘管持續(xù)導(dǎo)通從而導(dǎo)致失控的現(xiàn)象。續(xù)流期間導(dǎo)電回路中只有一個(gè)管壓降，有利于降低損耗。3.2.3單相橋式可控整流電路38圖3-2-13單相半控橋電感性負(fù)載不接續(xù)流二極管的情況分析

返回393.2.3單相半控橋式整流電路單相半控橋式整流電路的另一種接法把圖3-5a中的VT3和VT4換為二極管VD3和VD4，這樣可以省去續(xù)流二極管VDR，續(xù)流由VD3和VD4來實(shí)現(xiàn)。圖3-2-14單相全控橋式帶電阻負(fù)載時(shí)的電路及波形圖3-2-15單相橋式半控整流電路的另一接法403.3三相可控整流電路·引言交流測(cè)由三相電源供電。負(fù)載容量較大，或要求直流電壓脈動(dòng)較小、容易濾波?；镜氖侨喟氩煽卣麟娐?，三相全控橋式整流電路應(yīng)用最廣

。413.3三相可控整流電路3.3.1三相半波可控整流電路3.3.2三相全控橋式整流電路3.3.3變壓器漏感對(duì)整流電路的影響423.3.1三相半波可控整流電路電路的特點(diǎn)：變壓器二次側(cè)接成星形得到零線，而一次側(cè)接成三角形避免3次諧波流入電網(wǎng)。三個(gè)晶閘管分別接入a、b、c三相電源，其陰極連接在一起——共陰極接法。圖3-3-1三相半波可控整流電路共陰極接法電阻負(fù)載時(shí)的電路及a=0時(shí)的波形

1、電阻負(fù)載自然換相點(diǎn)：二極管換相時(shí)刻為自然換相點(diǎn)，是各相晶閘管能觸發(fā)導(dǎo)通的最早時(shí)刻，將其作為計(jì)算各晶閘管觸發(fā)角a的起點(diǎn)，即a=0。b)c)d)e)f)u2Riduaubuca=0Owt1wt2wt3uGOudOOuabuacOiVT1uVT1wtwtwtwtwta)433.3.1三相半波可控整流電路a=0時(shí)的工作原理分析變壓器二次側(cè)a相繞組和晶閘管VT1的電流波形，變壓器二次繞組電流有直流分量。晶閘管的電壓波形，由3段組成。圖3-3-1三相半波可控整流電路共陰極接法電阻負(fù)載時(shí)的電路及a=0時(shí)的波形

a=30的波形（圖3-3-2）特點(diǎn)：負(fù)載電流處于連續(xù)和斷續(xù)之間的臨界狀態(tài)。a>30的情況（圖3-3-3

）特點(diǎn)：負(fù)載電流斷續(xù)，晶閘管導(dǎo)通角小于120。b)c)d)e)f)u2uaubuca=0Owt1wt2wt3uGOudOOuabuacOiVT1uVT1wtwtwtwtwta)R44圖3-3-2三相半波可控整流電路，電阻負(fù)載，a=30時(shí)的波形a=30°u2uaubucOwtOwtOwtOwtOwtuGuduabuacwt1iVT1uVT1uaca=30時(shí)的特點(diǎn)：負(fù)載電流處于連續(xù)和斷續(xù)之間的臨界狀態(tài)。a)R45圖3-3-3

三相半波可控整流電路，電阻負(fù)載，a=60時(shí)的波形wwttwtwta=60°u2uaubucOOOOuGudiVT1a>30時(shí)的特點(diǎn)：負(fù)載電流斷續(xù)，晶閘管導(dǎo)通角小于120。

a移相范圍：

0~150a)R463.3.1三相半波可控整流電路當(dāng)a=0時(shí)，Ud最大，為。整流電壓平均值的計(jì)算a≤30時(shí)，負(fù)載電流連續(xù)，有：a>30時(shí)，負(fù)載電流斷續(xù)，晶閘管導(dǎo)通角減小，此時(shí)有：uuuO2a=30°uabcwtuOduuuO2a=60°uabcwtud47負(fù)載電流平均值為流過晶閘管的電流平均值為

晶閘管承受的最大電壓，為變壓器二次線電壓峰值，即3.3.1三相半波可控整流電路483.3.1三相半波可控整流電路2、阻感負(fù)載圖3-3-4三相半波可控整流電路，阻感負(fù)載時(shí)的電路及a=60時(shí)的波形特點(diǎn)：阻感負(fù)載，L值很大，id波形基本平直。a≤30時(shí)：整流電壓波形與電阻負(fù)載時(shí)相同。a>30時(shí)（如a=60時(shí)的波形如圖3-3-4所示）。u2過零時(shí)，VT1不關(guān)斷，直到VT2的脈沖到來，才換流，——ud波形中出現(xiàn)負(fù)的部分。id波形有一定的脈動(dòng)，但為簡(jiǎn)化分析及定量計(jì)算，可將id近似為一條水平線。udiauaubucibiciduacOwtOwtOOwtOOwtawtwt493.3.1三相半波可控整流電路2、阻感負(fù)載圖3-3-4三相半波可控整流電路，阻感負(fù)載時(shí)的電路及a=60時(shí)的波形阻感負(fù)載特點(diǎn)：晶閘管導(dǎo)通角均為120°，與控制角α無關(guān)；移相范圍為90；晶閘管電流波形近似為方波。udiauaubucibiciduacOwtOwtOOwtOOwtawtwt5051各電量計(jì)算(1)輸出電壓平均值

ud(2）負(fù)載電流平均值

(3）流過晶閘管的電流平均值IdT、有效值IT

以及承受的最高電壓UTM分別為

3.3.1三相半波可控整流電路52圖3-3-5三相半波可控整流電路，阻感負(fù)載(不接續(xù)流管)時(shí)的波形3、大電感負(fù)載接續(xù)流二極管為了擴(kuò)大移相范圍并使負(fù)載電流id平穩(wěn)，可在電感負(fù)載兩端并接續(xù)流二極管，由于續(xù)流管的作用，ud波形已不出現(xiàn)負(fù)值，與電阻性負(fù)載ud波形相同。

3.3.1三相半波可控整流電路接入VD圖3-3-6三相半波可控整流電路，阻感負(fù)載(接續(xù)流管)時(shí)的波形533、大電感負(fù)載接續(xù)流二極管在0°≤α≤30°區(qū)間，電源電壓均為正值，ud波形連續(xù)，續(xù)流管不起作用；當(dāng)30°＜α≤150°區(qū)間，電源電壓出現(xiàn)過零變負(fù)時(shí)，續(xù)流管及時(shí)導(dǎo)通為負(fù)載電流提供續(xù)流回路，晶閘管承受反向電源相電壓而關(guān)斷。這樣ud波形斷續(xù)但不出現(xiàn)負(fù)值。續(xù)流管VD起作用時(shí)，晶閘管與續(xù)流管的導(dǎo)通角分別為：

3.3.1三相半波可控整流電路54各電量計(jì)算

(1)負(fù)載電壓平均值Ud和電流平均值Id1)0°≤α≤30°時(shí)

2)30°≤α≤150°時(shí)

3)負(fù)載電流Id=Ud/Rd3.3.1三相半波可控整流電路55（2）晶閘管電流平均值IdT、有效值IT及晶閘管承受的最高電壓值UTM

1）0°≤α≤30°時(shí)

2)30°≤α≤150°時(shí)

（3）續(xù)流管平均電流IdD、有效值ID及承受的最高電壓UDM

(30°≤α≤150°)

3.3.1三相半波可控整流電路

563.3.2三相橋式全控整流電路三相橋是應(yīng)用最為廣泛的整流電路共陰極組——陰極連接在一起的3個(gè)晶閘管（VT1，VT3，VT5）共陽(yáng)極組——陽(yáng)極連接在一起的3個(gè)晶閘管（VT4，VT6，VT2）圖3-3-7三相橋式全控整流電路原理圖導(dǎo)通順序：

VT1－VT2－VT3－

VT4－VT5－VT6陽(yáng)極電壓最大的導(dǎo)通陰極電壓最低的導(dǎo)通573.3.2三相橋式全控整流電路1、帶電阻負(fù)載時(shí)的工作情況當(dāng)a≤60時(shí)，ud波形均連續(xù)，對(duì)于電阻負(fù)載，id波形與ud波形形狀一樣，也連續(xù)波形圖：a=0（圖3-3-8）

a=30（圖3-3-9）

a=60（圖3-3-10）當(dāng)a>60時(shí)，ud波形每60中有一段為零，ud波形不能出現(xiàn)負(fù)值波形圖：a=90（圖3-3-11）帶電阻負(fù)載時(shí)三相橋式全控整流電路a角的移相范圍是12058圖3-3-8三相橋式全控整流電路帶電阻負(fù)載

a=0時(shí)的波形wwwwu2ud1ud2u2LuduabuacuabuacubcubaucaucbuabuacuabuacubcubaucaucbuabuacⅠⅡⅢⅣⅤⅥuaucubwt1OtOtOtOta=0°iVT1uVT1ud波形連續(xù)，對(duì)于電阻負(fù)載，id波形與ud波形形狀一樣，也連續(xù)每管工作120，每間隔60有一管換流。59圖3-3-9三相橋式全控整流電路帶電阻負(fù)載a=30時(shí)的波形wwwwud1ud2a=30°iaOtOtOtOtuduabuacuaubucwt1uabuacubcubaucaucbuabuacⅠⅡⅢⅣⅤⅥuabuacubcubaucaucbuabuacuVT160圖3-3-10三相橋式全控整流電路帶電阻負(fù)載a=60時(shí)的波形wwwa=60°ud1ud2uduacuacuabuabuacubcubaucaucbuabuacuaⅠⅡⅢⅣⅤⅥubucOtwt1OtOtuVT161圖3-3-11三相橋式全控整流電路帶電阻負(fù)載a=90時(shí)的波形ud1ud2uduaubucuaubwtOwtOwtOwtOwtOiaiduabuacubcubaucaucbuabuacubcubaiVT1ud波形每60中有一段為零，ud波形不出現(xiàn)負(fù)值。623.3.2三相橋式全控整流電路晶閘管及輸出整流電壓的情況如表3-3-1所示時(shí)段IIIIIIIVVVI共陰極組中導(dǎo)通的晶閘管VT1VT1VT3VT3VT5VT5共陽(yáng)極組中導(dǎo)通的晶閘管VT6VT2VT2VT4VT4VT6整流輸出電壓udua-ub=uabua-uc=uacub-uc=ubcub-ua=ubauc-ua=ucauc-ub=ucb633.3.2三相橋式全控整流電路（2）對(duì)觸發(fā)脈沖的要求：按VT1-VT3-VT3-VT4-VT5-VT6的順序，相位依次差60。共陰極組VT1、VT3、VT5的脈沖依次差120，共陽(yáng)極組VT4、VT6、VT2也依次差120。同一相的上下兩個(gè)橋臂，即VT1與VT4，VT3與VT6，VT5與VT2，脈沖相差180。三相橋式全控整流電路的特點(diǎn)（1）2管同時(shí)通形成供電回路，其中共陰極組和共陽(yáng)極組各1，且不能為同1相器件。643.3.2三相橋式全控整流電路（3）ud一周期脈動(dòng)6次，每次脈動(dòng)的波形都一樣，故該電路為6脈波整流電路。（4）需保證同時(shí)導(dǎo)通的2個(gè)晶閘管均有脈沖可采用兩種方法：一種是寬脈沖觸發(fā)一種是雙脈沖觸發(fā)（常用）(5）晶閘管承受的電壓波形與三相半波時(shí)相同，晶閘管承受最大正、反向電壓的關(guān)系也相同。三相橋式全控整流電路的特點(diǎn)65a≤60時(shí)（a=0

圖3-3-12；a=30圖3-3-13）ud波形連續(xù)，工作情況與帶電阻負(fù)載時(shí)十分相似。各晶閘管的通斷情況輸出整流電壓ud波形晶閘管承受的電壓波形3.3.2三相橋式全控整流電路2、阻感負(fù)載時(shí)的工作情況主要包括a>60時(shí)（a=90圖3-3-14）阻感負(fù)載時(shí)的工作情況與電阻負(fù)載時(shí)不同。

電阻負(fù)載時(shí)，ud波形不會(huì)出現(xiàn)負(fù)的部分。阻感負(fù)載時(shí)，ud波形會(huì)出現(xiàn)負(fù)的部分。帶阻感負(fù)載時(shí)，三相橋式全控整流電路的a角移相范圍為90。區(qū)別在于：得到的負(fù)載電流id波形不同。

當(dāng)電感足夠大的時(shí)候，id的波形可近似為一條水平線。66圖3-3-12三相橋式全控整流電路帶阻感負(fù)載a=0時(shí)的波形ud1u2ud2u2LudidwtOwtOwtOwtOuaa=0°ubucwt1uabuacubcubaucaucbuabuacⅠⅡⅢⅣⅤⅥiVT167圖3-3-13三相橋式全控整流電路帶阻感負(fù)載a=30時(shí)的波形ud1a=30°ud2uduabuacubcubaucaucbuabuacⅠⅡⅢⅣⅤⅥwtOwtOwtOwtOidiawt1uaubuc68圖3-3-14三相橋式全控整流電路帶阻感負(fù)載a=90時(shí)的波形a=90°ud1ud2uacubcubaucaucbuabuacuabⅠⅡⅢⅣⅤⅥuduacuabuacwtOwtOwtOubucuawt1uVT1693.3.2三相橋式全控整流電路3、定量分析當(dāng)整流輸出電壓連續(xù)時(shí)（即帶阻感負(fù)載時(shí)，或帶電阻負(fù)載a≤60時(shí)）的平均值為：帶電阻負(fù)載且a>60時(shí)，整流電壓平均值為：輸出電流平均值為：Id=Ud/R70ik=ib是逐漸增大的，而ia=Id-ik是逐漸減小的。當(dāng)ik增大到等于Id時(shí)，ia=0，VT1關(guān)斷,換流過程結(jié)束。3.3.3

變壓器漏感對(duì)整流電路的影響考慮包括變壓器漏感在內(nèi)的交流側(cè)電感的影響，該漏感可用一個(gè)集中的電感LB表示?，F(xiàn)以三相半波為例，然后將其結(jié)論推廣。VT1換相至VT3的過程：因a、b兩相均有漏感，故ia、ib均不能突變。于是VT1和VT3同時(shí)導(dǎo)通，相當(dāng)于將a、b兩相短路，在兩相組成的回路中產(chǎn)生環(huán)流ik。圖3-3-15

考慮變壓器漏感時(shí)的三相半波可控整流電路及波形udidwtOwtOgiciaibiciaIduaubucaVT1VT3VT5713.3.3

變壓器漏感對(duì)整流電路的影響換相重疊角——換相過程持續(xù)的時(shí)間，用電角度g表示。換相過程中，整流電壓ud為同時(shí)導(dǎo)通的兩個(gè)晶閘管所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)相電壓的平均值。換相壓降——與不考慮變壓器漏感時(shí)相比，ud平均值降低的多少。udidwtOwtOgiciaibiciaIduaubuca723.3.3

變壓器漏感對(duì)整流電路的影響換相重疊角g的計(jì)算由上式得：進(jìn)而得出：733.3.3

變壓器漏感對(duì)整流電路的影響由上述推導(dǎo)過程，已經(jīng)求得：當(dāng)時(shí)，，于是g隨其它參數(shù)變化的規(guī)律：（1）

Id越大則g越大；（2）

XB越大g越大；（3）

當(dāng)a≤90時(shí)，越小g越大。743.3.3

變壓器漏感對(duì)整流電路的影響

變壓器漏抗對(duì)各種整流電路的影響②電路形式單相全波單相全控橋三相半波三相全控橋m脈波整流電路①表3-3-2

各種整流電路換相壓降和換相重疊角的計(jì)算注：①單相全控橋電路中，環(huán)流ik是從-Id變?yōu)镮d。本表所列通用公式不適用；

②三相橋等效為相電壓等于的6脈波整流電路，故其m=6，相電壓按代入。753.3.3

變壓器漏感對(duì)整流電路的影響變壓器漏感對(duì)整流電路影響的一些結(jié)論:出現(xiàn)換相重疊角g

，整流輸出電壓平均值Ud降低。整流電路的工作狀態(tài)增多。晶閘管的di/dt減小，有利于晶閘管的安全開通。有時(shí)人為串入進(jìn)線電抗器以抑制晶閘管的di/dt。換相時(shí)晶閘管電壓出現(xiàn)缺口，產(chǎn)生正的du/dt，可能使晶閘管誤導(dǎo)通，為此必須加吸收電路。換相使電網(wǎng)電壓出現(xiàn)缺口，成為干擾源。763.4晶閘管的有源逆變工作狀態(tài)一、有源逆變的概念二、有源逆變電路的工作原理三、有源逆變失敗77一、有源逆變的概念逆變：把直流電變成交流電的過程。逆變UPS3.4晶閘管的有源逆變工作狀態(tài)781.逆變分類DC—AC有源逆變無源逆變AC—DC—AC直流電交流電電網(wǎng)直流電交流電負(fù)載逆變類型對(duì)于可控整流電路，滿足一定條件就可工作于有源逆變，其電路形式未變，只是電路工作條件轉(zhuǎn)變。既工作在整流狀態(tài)又工作在逆變狀態(tài)，稱為變流電路。792.電源間能量的流轉(zhuǎn)關(guān)系UdM可用兩個(gè)電源相連來反映問題802.電源間能量的流轉(zhuǎn)關(guān)系Ud:施能E:受能R：耗能整流短路有源逆變反極性相連，相當(dāng)于兩個(gè)電源串聯(lián)短路，應(yīng)避免Ud:受能E:施能R：耗能UdER+_+_IUdER+_+_IUdER+_+_I813.有源逆變產(chǎn)生的條件Q擲向1：αⅠ＜90°，整流工作。UdⅠ上正下負(fù)，電動(dòng)機(jī)作電動(dòng)運(yùn)行，反電勢(shì)E上正下負(fù)。Q快速擲向2：若αⅡ＜90°，UdⅡ下正上負(fù)，反電勢(shì)E上正下負(fù)，兩電源順極性相連，相當(dāng)于短路事故。Q擲向2：應(yīng)使αⅡ＞90°，UdⅡ極性為上正下負(fù)，且使︱Ud︱＜︱E︱。此時(shí)電動(dòng)機(jī)供給能量，運(yùn)行在發(fā)電狀態(tài)，晶閘管裝置吸收能量送回電網(wǎng)。

逆變角β=180°—αⅡ圖3-4-1單相橋式電路的整流和逆變?cè)?2實(shí)現(xiàn)有源逆變的條件可歸納如下：

1)變流裝置的直流側(cè)必須外接有電壓極性與晶閘管導(dǎo)通方向一致的直流電源E，且E的數(shù)值要大于Ud2)變流器必須工作在β＜90°（α＞90°)區(qū)間，使

Ud＜0，才能將直流功率逆變?yōu)榻涣鞴β史邓碗娋W(wǎng)3)為了保證變流裝置回路中的電流連續(xù)，逆變電路中一定要串接大電抗3、有源逆變產(chǎn)生的條件注意：?jiǎn)蜗喟肟貥蚧蛴欣m(xù)流二極管的電路，不能實(shí)現(xiàn)有源逆變。83二、有源逆變電路的工作原理1.單相有源逆變電路（以單相全控橋接電動(dòng)機(jī)負(fù)載為例）整流逆變圖3-4-1單相橋式電路的整流和逆變?cè)?42.三相有源逆變電路（三相半波接電動(dòng)機(jī)負(fù)載）

Ud=-1.17U2cosβ

圖3-4-2三相半波有源逆變電路原理85圖3-4-3三相橋式整流電路工作于有源逆變狀態(tài)時(shí)不同逆變角的電壓波形3.三相有源逆變電路（三相全控橋電路）861.逆變失敗變流器工作在有源逆變狀態(tài)時(shí)，若出現(xiàn)輸出電壓平均值與直流電源E順極性串聯(lián)，兩個(gè)電源共同輸出電能，無電能回送電網(wǎng)，此時(shí)會(huì)形成很大的短路電流流過晶閘管和負(fù)載，造成事故。這種現(xiàn)象稱為逆變失敗，或稱為逆變顛覆。

三、逆變失敗與最小逆變角限制872.造成逆變失敗的原因：(1)觸發(fā)電路工作不可靠。不能適時(shí)、準(zhǔn)確地給各晶閘管分配觸發(fā)脈沖，如脈沖丟失、脈沖延時(shí)等。(2)晶閘管發(fā)生故障。器件失去阻斷能力，或器件不能導(dǎo)通。(3)交流電源異常。在逆變工作時(shí)，電源發(fā)生缺相或突然消失而造成逆變失敗。(4)換相裕量角不足，引起換相失敗。應(yīng)考慮變壓器漏抗引起的換相重疊角、晶閘管關(guān)斷時(shí)間等因素的影響。往往需限制最小逆變角。88換相重疊角的影響：圖3-4-4交流側(cè)電抗對(duì)逆變換相過程的影響當(dāng)b>g時(shí)，換相結(jié)束時(shí)，晶閘管能承受反壓而關(guān)斷。如果b<g時(shí)（從圖3-4-4右下角的波形中可清楚地看到），該通的晶閘管（VT2）會(huì)關(guān)斷，而應(yīng)關(guān)斷的晶閘管（VT1)不能關(guān)斷，最終導(dǎo)致逆變失敗。udOOidwtwtuaubucuaubpbgb<gagbb>giVT1iVTiVT3iVTiVT322893.防止逆變失敗的措施采用優(yōu)良可靠的觸發(fā)單元檢查電源情況，排除電源故障選擇質(zhì)量好、規(guī)格合適的晶閘管在控制電路上采取措施，保證逆變角不超出規(guī)定的范圍90最小逆變角β確定的方法最小逆變角β的大小要考慮以下因素：(1)換相重疊角γ（15°～25°）(2)晶閘管關(guān)斷時(shí)間tq所對(duì)應(yīng)的電角度δ：約4°～6°(3)安全裕量角θ′：一般取θ′為10°左右綜上所述，最小逆變角為：3.4晶閘管的有源逆變工作狀態(tài)913.5整流電路的性能指標(biāo)及應(yīng)用技術(shù)一、整流電路對(duì)電網(wǎng)的影響二、整流電路的諧波分析三、整流電路的性能指標(biāo)92電力電子裝置要消耗無功功率，會(huì)對(duì)公用電網(wǎng)帶來不利影響。無功功率會(huì)導(dǎo)致視在功率增大，從而使設(shè)備容量增大；無功功率增加，造成設(shè)備和線路損耗增加；使線路壓降增大，沖擊性無功電流還會(huì)使電壓劇烈波動(dòng)。

電力電子裝置會(huì)產(chǎn)生諧波，對(duì)公用電網(wǎng)產(chǎn)生危害。諧波損耗將降低發(fā)電、輸電和用電設(shè)備的效率；諧波影響電網(wǎng)上其它電氣設(shè)備的正常工作。如造成電動(dòng)機(jī)機(jī)械振動(dòng)、噪聲和過熱，使變壓器局部過熱，電纜、電容器設(shè)備過熱等；諧波會(huì)引起電網(wǎng)局部的串聯(lián)和并聯(lián)諧振，從而使諧波放大。諧波會(huì)導(dǎo)致繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置誤動(dòng)作，并使電氣測(cè)量?jī)x表計(jì)量不準(zhǔn)確；諧波對(duì)通信系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。

許多國(guó)家都發(fā)布了限制電網(wǎng)諧波的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，或由權(quán)威機(jī)構(gòu)制定限制諧波的規(guī)定。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T14549-93）《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》從1994年3月1日起開始實(shí)施。一、整流電路對(duì)電網(wǎng)的影響93二、整流電路的諧波分析1.諧波非正弦周期電流，一般滿足狄里赫利條件，可分解為傅里葉級(jí)數(shù)基波分量——在傅里葉級(jí)數(shù)中，頻率與工頻相同的分量(n=1)諧波分量——頻率為基波整數(shù)倍（n>1）的分量諧波次數(shù)——諧波頻率和基波頻率的整數(shù)比94三相橋式全控整流電路阻感負(fù)載，忽略換相過程和電流脈動(dòng)，直流電感L為足夠大以

=30為例，交流側(cè)電壓和電流波形如圖3-5-1中的ua和ia波形所示。此時(shí)，電流為正負(fù)半周各120的方波，其有效值與直流電流的關(guān)系為

圖3-5-1三相橋式全控整流電路帶阻感負(fù)載a=30時(shí)的波形2.交流側(cè)諧波電流分析95變壓器二次側(cè)電流諧波分析：

電流基波和各次諧波有效值分別為

電流中僅含6k1（k為正整數(shù)）次諧波各次諧波有效值與諧波次數(shù)成反比，即諧波此相互越高，其諧波電流有效值越小，且與基波有效值的比值為諧波次數(shù)的倒數(shù)（2-79）963.變流器直流側(cè)諧波分析整流電路的輸出電壓中主要成分為直流，同時(shí)包含各種頻率的諧波，這些諧波對(duì)于負(fù)載的工作是不利的。圖3-5-2a=0時(shí)，m脈波整流電路的整流電壓波形971）

=0時(shí)，m脈波整流電路的整流電壓和整流電流的諧波分析將縱坐標(biāo)選在整流電壓的峰值處，則在-p/m~p/m區(qū)間，整流電壓的表達(dá)式為：

對(duì)該整流輸出電壓進(jìn)行傅里葉級(jí)數(shù)分解，得出：

式中，k=1，2，3…；且：

（2-86）98單相橋式電路和單相雙半波電路，m＝2三相半波電路，m＝3結(jié)論：增加相數(shù)m，使諧波中低次頻率增加，同時(shí)其幅值迅速減小。三相橋式電路等效于相電壓幅值為的六相半波電路，m＝6，

99

=0時(shí)整流電壓有如下規(guī)律：（1）m脈波整流電壓ud0的諧波次數(shù)為mk（k=1，2，3...）次，即m的倍數(shù)次；（2）當(dāng)m一定時(shí)，隨諧波次數(shù)增大，諧波幅值迅速減小，表明最低次（m次）諧波是最主要的，其它次數(shù)的諧波相對(duì)較少；（3）m增加時(shí)，最低次諧波次數(shù)增大，且幅值迅速減小，電壓紋波因數(shù)迅速下降。100電壓紋波因數(shù)定義:為ud0中諧波分量有效值UR與整流電壓平均值Ud0之比：其中：101表3-5-1給出了不同脈波數(shù)m時(shí)的電壓紋波因數(shù)值m23612∞gu（%）48.218.274.180.9940102

不為0時(shí)的情況：波整流電壓諧波的一般表達(dá)式十分復(fù)雜，給出三相橋式整流電路的結(jié)果，說明諧波電壓與

角的關(guān)系。以n為參變量，n次諧波幅值取標(biāo)幺值）對(duì)的關(guān)系如圖所示：當(dāng)

從0~90變化時(shí)，ud的諧波幅值隨

增大而增大，

=90時(shí)諧波幅值最大。

從90~180之間電路工作于有源逆變工作狀態(tài)，ud的諧波幅值隨

增大而減小。圖3-5-3三相全控橋電流連續(xù)時(shí)，以n為參變量的與

的關(guān)系2）

不為0時(shí)的整流輸出電壓諧波分析103三、整流電路的性能指標(biāo)1．輸出電壓紋波系數(shù)用來描述整流電壓中諧波的含量。

2．變壓器利用系數(shù)TUFTUF：輸出直流功率平均值Pd與整流變壓器二次容量S之比。單相：三相：（大電感負(fù)載）1043.基波數(shù)值因數(shù)：表示交流側(cè)輸入電流中基波電流含量的大小。4．輸入功率因數(shù)定義為交流電源側(cè)輸入有功功率平均值與其視在功率之比。105本章小結(jié)本章分析了幾種常用的可控整流電路不同性質(zhì)負(fù)載下的工作原理，以及有關(guān)電量基本數(shù)量關(guān)系。要求掌握各種電路的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍，以便根據(jù)直流用電設(shè)備的要求，正確地設(shè)計(jì)和選擇可控整流電路及元件參數(shù)。變壓器漏抗對(duì)整流電路的影響。變壓器漏抗會(huì)造成直流電流電壓降低、電網(wǎng)電壓諧波增大。有源逆變的概念和實(shí)現(xiàn)方法。有源逆變是可控整流電路的另一工作狀態(tài)，但并非所有可控整流電路都可實(shí)現(xiàn)有源逆變，要特別注意實(shí)現(xiàn)有源逆變的條件。有源逆變主要用于直流電動(dòng)機(jī)的可逆調(diào)速，異步電動(dòng)機(jī)的串極調(diào)速，高壓直流輸電等。使用中要嚴(yán)加防范逆變失敗，以免導(dǎo)致元件損壞和設(shè)備的重大事故。整流電路性能指標(biāo)的概念。

106強(qiáng)化節(jié)能減排實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展內(nèi)容覽要節(jié)能減排，世界正在行動(dòng)為什么要節(jié)能減排什么是節(jié)能減排節(jié)能減排，我們正在行動(dòng)0502010403目錄CONTENTS一、什么是節(jié)能減排

在《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》中定義的節(jié)能減排，是指加強(qiáng)用能管理，采取技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理以及環(huán)境和社會(huì)可以承受的措施，從能源生產(chǎn)到消費(fèi)的各個(gè)環(huán)節(jié)，降低消耗、減少損失和污染物排放、制止浪費(fèi)，有效、合理地利用能源。從具體意義上說，節(jié)能，就是降低各種類型的能源品消耗；減排，就是減少各種污染物和溫室氣體的排放，以最大限度地避免污染我們賴以生存的環(huán)境。二、為什么要節(jié)能減排1、節(jié)能減排是緩解能源危機(jī)的有效手段

當(dāng)下，能源危機(jī)迫在眉睫，國(guó)外有關(guān)機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示：2010年中國(guó)的能源消耗超過美國(guó)，成為全球第一。2011年2月底，中國(guó)能源研究會(huì)公布最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2010年我國(guó)一次能源消費(fèi)量為32.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，同比增長(zhǎng)6%，超過美國(guó)成為全球第一能源消費(fèi)大國(guó)。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)稱，2010年中國(guó)一次能源消費(fèi)量為24.32億噸油當(dāng)量，同比增長(zhǎng)11.2%，占世界能源消費(fèi)總量的20.3%。美國(guó)一次能源消費(fèi)量為22.86億噸油當(dāng)量，同比增長(zhǎng)3.7%，占世界能源消費(fèi)總量的19.0%。

根據(jù)全球已探明傳統(tǒng)能源儲(chǔ)量測(cè)算，按照當(dāng)前能源消耗增長(zhǎng)速度，傳統(tǒng)的石化燃料（煤、石油、天然氣）已經(jīng)不夠人類再使用一百年。目前新能源的開發(fā)利用方興未艾，2010年全球有23%的能源需求來自再生能源，其中13%為傳統(tǒng)的生物能，多半用于熱能（例如燒柴），5.2%是來自水力，來自新的可再生能源（小于20MW的水力，現(xiàn)代的生物質(zhì)能，風(fēng)能，太陽(yáng)，地?zé)岬龋﹦t只有4.7%。在再生能源發(fā)電方面，全球來自水力的占16%，來自新的再生能源者占5%。如果我們不對(duì)現(xiàn)有能源和資源節(jié)約使用，按照目前情況持續(xù)下去，有可能百年之后，人類將會(huì)部分進(jìn)入一個(gè)“新石器時(shí)代”。2節(jié)能減排是保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境的強(qiáng)力武器

這就是我們美麗的太陽(yáng)系概念圖從太空中拍攝到的蔚藍(lán)色的精靈——地球如詩(shī)如畫的鄉(xiāng)間美景，逸趣橫生的勞動(dòng)生活！

這幾乎就是我們每個(gè)人為之向往的家園！

然而我們目前不得不面對(duì)的卻是自然生態(tài)環(huán)境的日益惡化！

“溫室氣體大量排放，發(fā)生溫室效應(yīng)，造成全球變暖，這已是不爭(zhēng)的事實(shí)！”目前，在各種溫室氣體中，二氧化碳對(duì)溫室效應(yīng)的影響約占50%，而大氣中的二氧化碳有70%是燃燒石化燃料排放的。我們可以了解到冰川融化、海平面上升、干旱蔓延、農(nóng)作物生產(chǎn)力下降、動(dòng)植物行為發(fā)生變異等氣候變化帶來的影響。我國(guó)最近兩年干旱頻發(fā)，有相當(dāng)部分原因是受到全球氣候變化問題的影響，而這也是我們目前面臨的最復(fù)雜、最嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)之一。長(zhǎng)江江西九江段裸露出來的江灘湘江長(zhǎng)沙橘子洲以西河床（2009年）江西贛江南昌段裸露的橋墩（2009年）溫室效應(yīng)導(dǎo)致氣候變化，打破降雨平衡，旱澇頻發(fā)洪水泛濫——當(dāng)大自然露出鋒利的爪牙，

我們才發(fā)現(xiàn)自己原來是如此脆弱，不堪一擊！溫室效應(yīng)導(dǎo)致冰川融化

北極熊等極地生命形態(tài)遭遇嚴(yán)重的生存危機(jī)受世界氣候變化影響，曼谷遭遇洪水

溫室效應(yīng)導(dǎo)致的冰川融化還將造成海平面升高的后果，它將直接威脅到沿海國(guó)家以及30多個(gè)海島國(guó)家的生存和發(fā)展。美國(guó)環(huán)保專家的預(yù)測(cè)更令人擔(dān)憂，再過50年～70年，巴基斯坦國(guó)土的1/5、尼羅河三角洲的1/3以及印度洋上的整個(gè)馬爾代夫共和國(guó)，都將因海平面升高而被淹沒；東京、曼谷、上海、威尼斯、彼得堡和阿姆斯特丹等許多沿海城市也將完全或局部被淹沒。

目前，在溫室氣體排放方面，我們國(guó)家正保持領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)并有繼續(xù)將其擴(kuò)大的趨勢(shì)?。?！

馬爾代夫倒計(jì)時(shí)：預(yù)計(jì)將于90年內(nèi)被海水淹沒。原因：全球變暖導(dǎo)致海平面上升.

馬爾代夫是一個(gè)群島國(guó)家，80%是珊瑚礁島，全國(guó)最高的兩座島嶼距離海平面只有2.4米。因此，它也是受到全球變暖影響最嚴(yán)重的國(guó)家.在過去一個(gè)世紀(jì)里，該國(guó)家海平面上升了約20厘米，根據(jù)聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化問題研究小組的報(bào)告，2100年全球海平面有可能升高0.18米至0.59米。屆時(shí)，馬爾代夫?qū)⒚媾R滅頂之災(zāi)。太平洋上的一顆美麗的翡翠——馬爾代夫澄澈的碧藍(lán)海水上徜徉著白云——這就是人間天堂婆娑的椰樹，潔白的沙灘，舒適的躺椅

圖瓦盧倒計(jì)時(shí)：預(yù)計(jì)將于未來50至100年消失。原因：氣候變暖導(dǎo)致海平面上升.

這個(gè)由9座環(huán)形珊瑚島群組成、平均海拔1.5米的小國(guó)家每逢二三月大潮期間，就會(huì)有30%的國(guó)土被海水淹沒。近20年來，這些由珊瑚礁形成的海島已被海水侵蝕得千瘡百孔，土壤加速鹽堿化，糧食和蔬菜已很難正常生長(zhǎng)。事實(shí)上，圖瓦盧人從2001年就已開始陸陸續(xù)續(xù)地告別自己的國(guó)家，遷往美國(guó)、新西蘭等國(guó)。澳大利亞大堡礁倒計(jì)時(shí)：20年消失原因：全球變暖和人為破壞大堡礁1981年被列入自然類世界遺產(chǎn)，支撐著規(guī)模巨大的旅游業(yè)。然而，自上世紀(jì)80年代以來，由于全球變暖導(dǎo)致海洋酸性增加以及人為破壞，珊瑚漸漸在人們的視線中消失。海洋學(xué)家查利·沃隆今年7月公布的一份報(bào)告指出，全球氣候變暖將在短短20年時(shí)間內(nèi)讓大堡礁蕩然無存。

美麗的澳大利亞大堡礁大堡礁色彩繽紛的美麗珊瑚礁和魚群大堡礁的明星——與?？采男〕篝~

南北極倒計(jì)時(shí)：50年消失原因：全球變暖導(dǎo)致冰帽融化溫室效應(yīng)造成全球氣溫升高已經(jīng)使得兩極冰帽開始融化，冰帽融化不僅直接沖擊當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，使現(xiàn)存的南北極生物面臨滅絕，南北極也漸漸消亡。全球海平面上升，許多低洼地區(qū)的國(guó)家甚至?xí)虼硕谎蜎]。以上幾個(gè)現(xiàn)實(shí)中正在慢慢被證實(shí)的例子，已經(jīng)為我們敲響了最刺耳的警鐘，如果我們?cè)俨患皶r(shí)采取強(qiáng)有力的措施，那么，后果將不堪設(shè)想。我們，需要盡可能為子孫后代留下一個(gè)相對(duì)較好的生存環(huán)境，這是我們每個(gè)人義不容辭的責(zé)任！【開普勒-22b】科學(xué)家用開普勒望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)首顆適合居住星球美國(guó)航空航天局（NASA）12月5日宣布，該局通過開普勒太空望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目證實(shí)了太陽(yáng)系外第一顆類似地球的、可適合居住的行星。報(bào)道稱，NASA表示，科學(xué)家們利用開普勒太空望遠(yuǎn)鏡在距地球約600光年的一個(gè)恒星系統(tǒng)中新發(fā)現(xiàn)了一顆宜居行星。該行星被命名為“開普勒-22b”，半徑約為地球半徑的2.4倍，這是目前被證實(shí)的最接近地球形態(tài)的行星。目前，該行星的主要成分尚不清楚，繞恒星運(yùn)行的周期約為290個(gè)地球日。這顆行星圍繞運(yùn)轉(zhuǎn)的母恒星比太陽(yáng)略小、略冷，但和太陽(yáng)一樣屬于比較穩(wěn)定、壽命比較長(zhǎng)的恒星。因此，這也是首次在與太陽(yáng)系類似的恒星系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)宜居行星。最新發(fā)現(xiàn)的行星“不冷不熱”，溫度大約為22.2℃，正好適合人類居住。此外，這顆行星上還可能有液態(tài)水，而液態(tài)水被科學(xué)家視為生命存在的關(guān)鍵指標(biāo)。據(jù)悉，相關(guān)研究成果將發(fā)表在美國(guó)《天體物理學(xué)》雜志上。各種水體污染繼續(xù)加劇，“清流”變“濁流”超標(biāo)排放造成河流的污染，導(dǎo)致大量魚類死去，仍存活的魚類體內(nèi)也富集了數(shù)量不一的各類有害物質(zhì)酸性氣體超標(biāo)排放導(dǎo)致酸雨形成酸雨頻降導(dǎo)致嚴(yán)重污染

以下是全國(guó)酸雨分布示意圖我國(guó)三大酸雨區(qū)包括(我國(guó)酸雨主要是：硫酸型）1.西南酸雨區(qū)：是僅次于華中酸雨區(qū)的降水污染嚴(yán)重區(qū)域。2.華中酸雨區(qū)：目前它已成為全國(guó)酸雨污染范圍最大，中心強(qiáng)度最高的酸雨污染區(qū)。3.華東沿海酸雨區(qū)：它的污染強(qiáng)度低于華中、西南酸雨區(qū)。我國(guó)酸雨主要分布地區(qū)是長(zhǎng)江以南的四川盆地、貴州、湖南、湖北、江西，以及沿海的福建、廣東等省。在華北，很少觀測(cè)到酸雨沉降，其原因可能是北方的降水量少，空氣濕度低，土壤酸度低。然而值得注意的是北方如侯馬、京津、丹東、圖們等地區(qū)現(xiàn)在也出現(xiàn)了酸性降水。酸雨危害是多方面的，包括對(duì)人體健康、生態(tài)系統(tǒng)和建筑設(shè)施都有直接和潛在的危害。酸雨還可使農(nóng)作物大幅度減產(chǎn)，特別是小麥，在酸雨影響下，可減產(chǎn)13%至34%。大豆、蔬菜也容易受酸雨危害，導(dǎo)致蛋白質(zhì)含量和產(chǎn)量下降。酸雨對(duì)森林和其他植物危害也較大，常使森林和其他植物葉子枯黃、病蟲害加重，最終造成大面積死亡?？諝庵械亩趸蛳扰c空氣中的氧氣反應(yīng)生成三氧化硫，再與氫離子結(jié)合生成濃硫酸，濃硫酸再與水反應(yīng)生成酸雨。酸雨具有腐蝕性，人體遇到酸雨很容易得皮膚癌。被酸雨毀壞的叢林，其危害超乎想象受到酸雨腐蝕影響的樂山大佛

長(zhǎng)明燈、長(zhǎng)流水等現(xiàn)象屢見不鮮，這些瑣碎的細(xì)節(jié)造成了當(dāng)今社會(huì)能源、資源的大量浪費(fèi)。3節(jié)能減排是改善日常能源和各種資源浪費(fèi)嚴(yán)重的有力措施長(zhǎng)流水現(xiàn)象隨處可見

在此，我想向各位在此通報(bào)我們各類資源占有率：我國(guó)水資源總量占世界水資源總量的7%，居第6位。但人均占有量?jī)H有2400m3，為世界人均水量的1/4，居世界第119位，是全球13個(gè)貧水國(guó)之一;我國(guó)森林面積為15894．1萬公頃，全國(guó)森林覆蓋率達(dá)到16．55％，居世界首位，但人均森林蓄積量只有世界人均蓄積量的1／8;當(dāng)前，我國(guó)天然氣產(chǎn)量?jī)H居世界第19位，占世界總產(chǎn)量的1%，消費(fèi)量排名在世界第20位以后；消費(fèi)量是世界總量的0.9%。節(jié)能減排對(duì)大至國(guó)家、小至個(gè)人都是很有意義的一件事情！

首先，國(guó)家在節(jié)能減排政策方面不斷出臺(tái)各種強(qiáng)制性政策，不斷提高對(duì)各類企業(yè)節(jié)能減排組織機(jī)構(gòu)與能力建設(shè)的要求；其次，中央和地方政府大幅度增加節(jié)能減排方面的財(cái)政預(yù)算,在稅收、價(jià)格等方面有各種激勵(lì)機(jī)制，激發(fā)企業(yè)節(jié)能減排的熱情；再次，自主節(jié)能減排可以企業(yè)降低生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)成本，具有非常直觀的經(jīng)濟(jì)效益；最后，節(jié)能減排是衡量一個(gè)企業(yè)是不是一個(gè)有強(qiáng)烈社會(huì)責(zé)任意識(shí)的優(yōu)秀企業(yè)的重要標(biāo)準(zhǔn)（即你所在的企業(yè)是否受人尊重）。4節(jié)能減排與企業(yè)的發(fā)展休戚相關(guān)

總之，種種事實(shí)向我們說明了節(jié)能減排工作的必要性和迫切性?。?！而節(jié)能減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，也涉及生產(chǎn)、生活、建設(shè)、流通和消費(fèi)等各個(gè)環(huán)節(jié)，關(guān)系各行各業(yè)、社會(huì)各界和我們自己的切身利益，所以，在公在私，我們都要充分調(diào)動(dòng)各方面參與這項(xiàng)工作的積極性，全社會(huì)動(dòng)員，全民參與，實(shí)施節(jié)水、節(jié)油、節(jié)煤、節(jié)電、節(jié)地等等，使節(jié)能減排成為每個(gè)企業(yè)、每個(gè)社區(qū)、每個(gè)單位、每個(gè)學(xué)校、每個(gè)家庭、每個(gè)社會(huì)成員的自覺行動(dòng)，這是非常必要的。三節(jié)能減排世界正在行動(dòng)世界各國(guó)和各相關(guān)組織機(jī)構(gòu)的行動(dòng)計(jì)劃1、各國(guó)從政策律例上為節(jié)能減排加大支持力度，很多國(guó)家都把節(jié)能減排納入企業(yè)管理的一個(gè)強(qiáng)力約束指標(biāo)。2、全球相關(guān)組織發(fā)起積極行動(dòng)“地球1小時(shí)”是世界自然基金會(huì)向全球發(fā)出的一項(xiàng)倡議，呼吁個(gè)人、社區(qū)、企業(yè)和政府在每年3月份的最后一個(gè)星期六熄燈1小時(shí)，以此來激發(fā)人們對(duì)保護(hù)地球的責(zé)任感，以及對(duì)氣候變化等環(huán)境問題的思考，表明對(duì)全球共同抵御氣候變暖行動(dòng)的支持。參加活動(dòng)的法國(guó)巴黎艾菲爾鐵塔燈光對(duì)比的圖景英國(guó)積極響應(yīng)“地球一小時(shí)”熄燈活動(dòng)，圖為倫敦的大本鐘燈光明滅對(duì)照四節(jié)能減排我們正在行動(dòng)1

.節(jié)能減排，國(guó)家在行動(dòng)

在政策方面，國(guó)家財(cái)政十大措施支持新能源與節(jié)能減排：一是大力支持風(fēng)電規(guī)?；l(fā)展，建立比較完善的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)體系；二是實(shí)施“金太陽(yáng)”工程，加快啟動(dòng)國(guó)內(nèi)光伏發(fā)電市場(chǎng)；三是開展節(jié)能與新能源汽車示范推廣試點(diǎn)，鼓勵(lì)北京、上海等13個(gè)城市在公交、出租等領(lǐng)域推廣使用；四是加快實(shí)施十大重點(diǎn)節(jié)能工程，鼓勵(lì)合同能源管理發(fā)展；五是加快淘汰落后產(chǎn)能，對(duì)經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)淘汰電力、鋼鐵等13個(gè)行業(yè)落后產(chǎn)能給予獎(jiǎng)勵(lì)；

六是支持城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)建設(shè)，推進(jìn)污水處理產(chǎn)業(yè)化發(fā)展；七是支持生態(tài)環(huán)境保護(hù)和污染治理，加大重點(diǎn)流域水污染治理，促進(jìn)企業(yè)加強(qiáng)污染治理，加強(qiáng)農(nóng)村環(huán)境保護(hù)，探索跨流域生態(tài)環(huán)境補(bǔ)償機(jī)制；八是實(shí)施“節(jié)能產(chǎn)品惠民工程”，擴(kuò)大節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品使用和消費(fèi)；九是支持發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，全面推行清潔生產(chǎn)；十是支持節(jié)能減排能力建設(shè)，建立完善能效標(biāo)識(shí)制度，節(jié)能統(tǒng)計(jì)、報(bào)告和審計(jì)制度，加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)管能力建設(shè)。

出臺(tái)十二五節(jié)能減排規(guī)劃，作為十二五發(fā)展重要考核指標(biāo)之一，計(jì)劃在“十二五”期間，全國(guó)31個(gè)省市自治區(qū)被分為5類地區(qū)，每類地區(qū)確定一個(gè)節(jié)能指標(biāo)，其單位GDP能耗降低率分為10%—18%?！笆濉逼陂g和今年我國(guó)工業(yè)節(jié)能減排四大約束性指標(biāo)：?jiǎn)挝还I(yè)增加值能耗、二氧化碳排放量和用水量分別要比“十一五”末降低18%、18%以上和30%，工業(yè)固體廢物綜合利用率要提高到72%左右；今年這四項(xiàng)指標(biāo)同比要分別降低4%、4%以上和7%左右以及提高2.2個(gè)百分點(diǎn)。十二五期間，SO2、COD排放總量要比“十一五”末分別減少10%和5%。

我國(guó)在節(jié)能減排各項(xiàng)相關(guān)體系構(gòu)建上日益嚴(yán)密，約束力和影響力日益凸顯！--節(jié)約型的生產(chǎn)體系、消費(fèi)體系建設(shè)加快；--政策保障體系“三管齊下”，形成比較完善的節(jié)能政策保障體系（法律、行政、經(jīng)濟(jì)）；--技術(shù)支撐體系：節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新的能力不斷提高，節(jié)能產(chǎn)品層出不窮，節(jié)能成為一些企業(yè)“創(chuàng)品牌”的亮點(diǎn)；--監(jiān)督管理體系：管理節(jié)能的部門和機(jī)構(gòu)不斷增多、級(jí)別不斷提高，隊(duì)伍不斷壯大，能力不斷提高：（首長(zhǎng)負(fù)責(zé)、中央和地方成立新機(jī)構(gòu)、新鮮血液）

為此，我國(guó)還專門制定并推廣十大重點(diǎn)節(jié)能工程，它包括：節(jié)約和替代石油、燃煤工業(yè)鍋爐（窯爐）改造、區(qū)域熱電聯(lián)產(chǎn)、余熱余壓利用、電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能、能量系統(tǒng)優(yōu)化、建筑節(jié)能、綠色照明、政府機(jī)構(gòu)節(jié)能以及節(jié)能監(jiān)測(cè)和技術(shù)服務(wù)體系建設(shè)工程。綜上所述，我們可以看到國(guó)家在節(jié)能減排方面的決心和投入是多么的堅(jiān)決，這一點(diǎn)是非?？上驳?！2節(jié)能減排，我們自己在行動(dòng)從之前的實(shí)例表明，節(jié)能減排與國(guó)家、企業(yè)息息相關(guān)，同時(shí)與我們自身也是密不可分的。因?yàn)槲覀兠總€(gè)人都是節(jié)能減排這項(xiàng)很有意義的工作執(zhí)行者，只有當(dāng)我們每個(gè)人都具備強(qiáng)烈的節(jié)能減排意識(shí)和責(zé)任心的時(shí)候，節(jié)能減排這項(xiàng)工作的開展才算是有了最廣泛、最強(qiáng)大的基礎(chǔ)和平臺(tái)，才會(huì)達(dá)到或者超出預(yù)期的效果。事實(shí)上，節(jié)能減排對(duì)我們的工作現(xiàn)實(shí)生活也有非常重要的作用——一方面能提高我們的工作質(zhì)量和個(gè)人素養(yǎng)，另一方面還可以節(jié)約生活成本，暢享低碳生活！

通過對(duì)之前幾個(gè)節(jié)能減排項(xiàng)目的介紹，我們可以看到，節(jié)能減排其實(shí)并不神秘，很多可以實(shí)施的項(xiàng)目就在我們身邊以各種形式存在著，它可以是對(duì)原有放空蒸汽的回收利用，可以是對(duì)冷凝液四處橫流浪費(fèi)現(xiàn)象的有效解決，可以是工藝操作法方面的改進(jìn)，可以是對(duì)設(shè)備自身問題的優(yōu)化解決，等等。然而我們要認(rèn)識(shí)到，盡管我們身邊存在不少需要優(yōu)化改進(jìn)的問題，但是能否發(fā)現(xiàn)并解決這些問題則取決于我們自身的技術(shù)水平、工作思路和責(zé)任心是否到位，而這三個(gè)方面是直接2.1樹立和增強(qiáng)節(jié)能減排意識(shí)有利于我們提高自身的工作質(zhì)量、個(gè)人素養(yǎng)以及未來的發(fā)展

決定我們的工作質(zhì)量和個(gè)人綜合素養(yǎng)的高低的重要因素，并會(huì)最終影響到個(gè)人未來的發(fā)展。換句話說，節(jié)能減排工作開展質(zhì)量的高低，可以在某種程度上直接反映個(gè)人工作能力的高下！從現(xiàn)在起，如果你是班長(zhǎng)或巡檢員，那么，請(qǐng)你保持細(xì)致敏感、善于發(fā)現(xiàn)問題的心態(tài)，把自己責(zé)任范圍內(nèi)的所有工藝問題匯總起來，與技術(shù)員和廠領(lǐng)導(dǎo)一起去討論、解決，然后你就會(huì)發(fā)現(xiàn)這非常有利于你的技術(shù)水平和綜合素質(zhì)的全面提高，如果你又一顆強(qiáng)烈的進(jìn)取心，那么還有什么理由不用心去做好節(jié)能減排工作呢？2.2節(jié)能減排可以節(jié)約生活成本，暢享低碳生活

我們通過以下方面可以培養(yǎng)良好的節(jié)能習(xí)慣：1、合理使用空調(diào)如果每臺(tái)