电源变压器漏抗对可控整流电路的影响.ppt

可控整流电路 电源变压器漏抗对可控整流电路的影响 换相的物理过程 以三相半波可控整流为例，其余场合类似 理想的换向过程：认为晶闸管的换流是瞬时完成的。 电源变压器漏抗对可控整流电路的影响 实际电路由于变压器漏感的存在,电流不能突变，SCR换相有一过程。 换相的物理过程和整流电压波形（ 以三相半波电感性负载为例，然后将结论推广） *考虑包括变压器漏感在内的交流测电感的影响，该漏感可用图中的电感 LB 表示。 换相短路和环流的产生 Ta换相到Tb的过程：因a b两相均有漏感，故ia ib均不能突变，Ta和Tb同时导通 ，相当于将a b两相短路在两相组成的回路中产生环流ik 换相过程分析 ib=ik 逐渐增大, ia=Id-ik逐渐减小 ik 增大=Id时ia=0， Ta关断，换流过程结束。 换相重叠角换相过程 持续的时间，用电角度γ表示。 换相过程分析 短路电压与回路中的漏感电势相平衡 在换相过程中，输出整流电压 换相的影响 换相期间，输出整流电压是换相的两相电压的平均值 由于换相的影响，输出电压的平均值有所下降 3.换相压降ΔUd: 换相压降ΔUd: 由于负载电流换相所引起的电压降 变压器的漏抗求法 变压器漏抗XB=ωLB 通常可用下式求取 3.换相压降和整流平均电压 对于m相可控整流电路：一周期中有m个波头，换相m次 整流平均电压Ud: Ud0为α=0时不考虑漏感影响的Ud 4.换相重叠角的计算 换相重量角γ 的大小与电路的参数及控制角有关。 将坐标轴取在a、b两相的自然换相点处，则a相和b相电压可表示为 换相重叠角的计算 因为有 得到 换相重叠角的计算 将上式在整个换相期间积分 可以解得 所以可以得到 换相角的公式 m相的换相角推广 对于m相可控整流电路，换相重叠角γ 对于三相全控桥电路，可m＝6，相电压有效值认改为线电压有效值 γ随其它参数变化的规律 当α一定时，Id、XB越大，γ越大这是由于Id、XB愈大，漏感中储存能量愈多，换相过程加长，换 相重叠角增加。 当Id、XB 不变时，α增加，γ越小这是由于控制角α愈大，电源供给能量减少．能量释放快，换相重叠角减小 已知电路的形式和参数XB根据负载电流Id和控制角a的大小，就可以利用公式计算出换相重叠角 变压器漏感对整流电路的影响 变压器漏感对整流电路影响的一些结论: 出现换相重叠角γ，整流输出电压平均值Ud降低。 整流电路的工作状态增多。 晶闸管的di/dt减小，有利于晶闸管的安全开通。有时人为串入进线电抗器以抑制晶闸管的di/dt。 换相时晶闸管电压出现缺口，产生正的du/dt，可能使晶闸管误导通，为此必须加吸收电路。 换相使电网电压出现缺口，成为干扰源。 2.7 有源逆变电路 电源间能量的变换关系 三相半波有源逆变电路 三相半波有源逆变电路 三相半波可控整流电路带电动机负载的电路，电动机反电动势E的极性具备有源逆变的条件，当 三相桥式有源逆变电路 有源逆变状态时各电量的计算： 逆变失败的原因及其防止措施 逆变失败（逆变颠覆） 最小逆变角的限制 2) 确定最小逆变角bmin的依据 逆变时允许采用的最小逆变角b 应等于 bmin=d +g+q′ 最小逆变角的限制 g —— 换相重叠角的确定： 查阅有关手册, 举例如下： 4. 电路换相时间不足 有源逆变电路的控制电路在设计时，应充分考虑到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，否则将由于逆变角β太小造成换流失败，从而导致逆变颠覆的发生。现以共阴极三相半波电路为例， 分析由于β太小而对逆变电路产生的影响，电路结构及有关波形如图2-21所示。 设电路变压器漏电感引起的电流重叠角为γ，原来的逆 变角为β1，触发a相对应的V1导通后，将逆变角β1改 为β，且β＜γ，如图所示。这时正好V2和V3进行换 流，二者的换流是从ωt2为起点向左β角度的ωt1时刻 触发V3管开始的，此时， V2的电流逐渐下降，V3的电 流逐渐上升，由于β＜γ，到达ωt2时刻（β=0），晶 闸管V2中的电流尚未降至零，故V2此时并未关断，以 后V2承受的阳极电压高于V3承受的阳极电压， 所以它 将继续导通，V3则由于承受反压而关断。V2继续导通 的结果是使电路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。 在设计逆变电路时，应考虑到最小β角的限制，用βmin角除受上述重叠角γ的影响外，还应考虑到元件关断时间tq（对应的电角度为δ）以及一定的安全裕量角θα，从而取 βmin=γ＋δ＋θα 一般取βmin为30°～35°，以保证逆