【2017年整理】电力电子技术(改).ppt

第七章 电力电子技术;■电力电子技术的概念 ? 电子技术包括信息电子技术和电力电子技术。 ? 信息电子技术主要用于信息处理 电力电子技术主要用于电力变换 ? 电力电子技术是使用电力电子器件，对电能进行变换和控制的技术。电力电子器件均为半导体制成，也称为电力半导体器件。;◆ 电力电子技术分为电力电子器件的制造技术和变流技术两个分支。 ?电力电子器件的制造技术是电力电子技术的基础。 ?变流技术则是电力电子技术的核心。;■电力电子技术的发展史;■电力电子技术的应用 ◆一般工业 ?交直流电动机，用电力电子装置进行调速。 ?对调速性能要求不高的大型鼓风机通过采用变频装置，以达到节能的目的。 ?功率较大的电机为了避免起动时的电流冲击采用的软起动器。 ?电化学工业大量使用直流电源，电解铝、电镀装置等都需要整流电源。 ;◆交通运输 ?电气化铁道中：直流机车中采用的整流装置，交流机车采用的变频装置。车辆中的各种辅助电源也都离不开电力电子技术。 ◆电子装置用电源 ?通信设备中所用的直流电源采用的晶闸管整流电源或者高频开关电源（全控型器件）。 ?不间断电源（UPS）是典型的电力电子装置。;◆电力系统 ?高压直流输电在送电端的整流阀和受电端的逆变阀都采用晶闸管变流装置（相控整流及有源逆变是理论基础和核心）。 ?在发电厂、变电所中，给操作系统提供可靠的直流操作电源，给蓄电池充电等。 ;*;*;按照器件能够被控制的程度，分为三类：;*;*;*;*;;A-、K+、G任意 VT不通;*;*;*;*;*;晶闸管型号及其含义 ;*;*;*;*;*;第3节 晶闸管可控整流电路;3.1 认识各种整流电路;; ωt;3.2单相半波可控整流电路;wt;◆改变触发时刻，ud和id波形随之改变，直流输出电压ud为极性不变但瞬时值变化的脉动直流，其波形只在u2正半周内出现，故称“半波”整流。加之电路中采用了可控器件晶闸管，且交流输入为单相，故该电路称为单相半波可控整流电路。整流电压ud波形在一个电源周期中只脉动1次，称为单脉波整流电路。 ◆通过控制触发脉冲的相位来控制直流输出电压大小的方式称为相位控制方式，简称相控方式。 ;◆基本数量关系 ??：从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加触发脉冲止的电角度称为触发延迟角，也称触发角或控制角。?移相范围为0—180? ??：晶闸管在一个电源周期中处于通态的电角度称为导通角。 ? =180? -? ?直流输出电压平均值随着?增大，Ud减小。 ;◆课堂练习题 单相半波可控整流电路，画出触发角α=90°时，输出电压ud和晶闸管两端电压uVT波形图。计算此时的导通角，直流输出电压平均值Ud大小。;u;◆有续流二极管的电路 ?电路分析u2正半周时，与没有续流二极管时的情况是一样的。 当u2过零变负时，VDR导通，ud为零，此时为负的u2通过VDR向VT施加反压使其关断，L储存的能量保证了电流id在L-R-VDR回路中流通，此过程通常称为续流。 若L足够大，id连续，且id波形接近一条水平线 。;单相半波可控整流电路的特点;;wt ;单相桥式全控整流电路的特点： 由于在交流电源的正负半周都有整流输出电流流过负载，故该电路为全波整流。 一个周期内，整流电压波形脉动2次，属于双脉波整流电路。 变压器二次绕组中，正负两个半周电流方向相反且波形对称，平均值为零，即直流分量为零，不存在直流磁化问题，变压器绕组的利用率也高。;;课堂练习题 画出单相桥式整流电路电路图（纯电阻性负载），当触发角α=60°时，画出输出电压ud波形图。并求出导通角θ。;三相可控整流电路; 3.4三相半波可控整流电路;ua ;;;ωt;3.5三相桥式全控整流电路;■带电阻负载时的工作情况 ◆电路分析 ?各自然换相点既是相电压的交点，同时也是线电压的交点。 ?当?≤60?时 ud波形均连续，对于电阻负载，id波形与ud波形的形状是一样的，也连续。 ?=0?时，ud为线电压在正半周的包络线。 ;d2;α=300;a =600 ;◆三相桥式全控整流电路的一些特点 ?每个时刻均需2个晶闸管同时导通，形成向负载供电的回路，共阴极组的和共阳极组的各1个，且不能为同一相的晶闸管。 ?对触发脉冲的要求 6个晶闸管的脉冲按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的顺序，相位依次差60? 。