AC-DC换流器

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换流器（Converter）概念：是由单个或多个换流桥组成的进行交、直流转换的设备。

换流器的功能：实现交流-直流-整流器（Rectifer）的变换。当触发角 <90°时，换流器运行于整流工况，叫整流器。

在电力电子技术的许多应用领域中，通常需要将工频的正弦交流电能变换为直流电能，即AC/DC转换。AC/DC换流器，又称为整流器，是通过半导体开关器件（如SCR、GTO、GTR、IGBT和功率MOSFET等）的开通和关断作用，把交流电能变换成直流电能的一种电力电子变换器。

晶闸管换流阀的通断条件：换流阀的阳极电位必须高于阴极电位（即：阀电压必须是正向的）或在控制极加上触发所需的脉冲时导通；阀电流减小到零，且阀电压保持一段时间等于零或为负，使阀元件内多余载流子消失时关断。

按结构分可分为单桥（6脉动）和多桥（12脉动及以上）。6脉动换流器是三相桥式换流回路而12脉动换流器是由两个交流侧电压相位差30°的6脉动换流器所组成的。巨大多数直流输电工程均采用12脉动换流器，用于直流输电的电力换流器都采用三相桥式接线。

12脉动换流器：两个6脉动换流单元在直流侧串联而在交流侧并联。换流变阀侧接线方式，必须一个为星形接线，另一个为三角形接线。改善谐波性能，交流侧和逆变侧可只分别配备12k± 1次和12k次的滤波器，从而可简化滤波装置，缩小占地面积，降低换流站造价。

AC/DC换流器的应用

1. 高压直流输电：相比于交流输电，直流输电有许多优点，适合远距离，大功率输电。进行直流输电的首要任务是将工频的交流电能转换为直流电能，即AC/DC转换，然后经过直流线路输送到另一端，再经过DC/AC转换，变为工频交流电能。由于我们要通过换流器对电能的传输进行控制，在直流输电中所用的是可控的AC/DC换流器。

2. 作为直流电源。在需要直流电源的场合，通过AC/DC换流器将交流电能变换为直流电能作为直流电源。比如作为直流电机的电源，作为电池的充电电源，直流电器设备的驱动电源等。

3. 非工频交流电源。为了产生不同于工频的交流电源，首先要将工频交流电能转换为直流电能，即AC/DC转换，再通过DC/AC转换产生不同频率的交流电能。所以

AC/DC换流器应用在第一步，将交流电源电能为直流电能，由于不需要对直流电能进

行精确控制，通常采用的是不可控整流器或半可控整流器。应用非工频交流电源的场合主要有：

（1）变频调速。由于感应电机的转速和输入电源的频率成比例，通过

改变交流电源的频率就可以改变感应电机的频率。

（2）感应加热。通过交流电源高频变化，在金属内部产生涡流，产生

热量加热金属。

（3）电镀。

参考书目

浙江大学发电教研室，直流输电，新一版，北京：水利电力出版社，1985。

[苏] 波谢，直流输电结线及运行方式，华北电力学院直流输电研究室译，北京：水利电力出版社，1979。

武汉大学，换流器基本理论及特性方程。

张一工，肖湘宁．现代电力电子技术原理与应用[M]．北京：科学出版社，2003．

汤广福．基于电压源和换流器的高压直流输电技术[M]．中国电力出版社，2010．

石新春，王毅．电力电子技术[M]．中国电力出版社，2003．