第三章_变压器漏感对整流电路的影响
第三章_电力电子技术—整流电路_li(第一次课)
变压器二次侧电流有效值i2与输出电流有效值i相等
I I2 1
(
2U 2 U sin t )2 d( t ) 2 R R
1 I 2
1 sin 2 2
I dVT
VT可能承受的最大正向电压为 VT可能承受的最大反向电压为
2 U2 2 2U 2
3.1单相可控整流电路
相控方式——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
3.1单相可控整流电路
3.1.1 单相半波可控整流电路——阻感负载
阻感负载的特点:
电感对电流变化有抗拒作用,使得流过 电感的电流不能发生突变,因此负载的电流 波形与电压波形不相同。
3.1单相可控整流电路
3.1.1 单相半波可控整流电路——阻感负载
ud O i1 O
t
t
b)
3.1单相可控整流电路
3.1.3 单相全波可控整流电路
单相全波与单相桥式全控比较
单相全波只用2个VT,比单相全控桥少2个,相应地, 门极驱动电路也少2个 单相全波导电回路只含1个VT,比单相桥少1个,因而 管压降也少1个 VT承受最大正向电压 2U2,最大反向电压为 2 2U 2 , 是单相全控桥的2倍 单相全波中变压器结构较复杂,材料的消耗多
结构简单,但输出脉动大,变压器二次侧电
流中含直流分量,造成变压器铁芯直流磁化
实际上很少应用此种电路
分析该电路的主要目的在于利用其简单易学
的特点,建立起整流电路的基本概念
3.1单相可控整流电路
3.1.2 单相桥式全控整流电路——电阻负载
电路结构 VT1和VT4组成一对桥臂 VT2和VT3组成另一对桥臂
漏抗与整流
变压器漏电抗对整流电路的影响一、换相期间的输出电压 以三相半波可控整流大电感负载为例,分析漏抗对整流电路的影响。
在换相(即换流)时,由于漏抗阻止电流变化,因此电流不能突变,因而存在一个变化的过程。
ωt1时刻触发V2管,使电流从a相转换到b相,a相电流从Id不能瞬时下降到零,而b相电流也不能从零突然上升到Id,电流换相需要一段时间,直到ωt2时刻才完成,如图2-23(c)所示,这个过程叫换相过程。
换相过程所对应的时间以相角计算,叫换相重叠角,用γ表示。
在重叠角γ期间,a、b两相晶闸管同时导电,相当于两相间短路。
两相电位之差ub-ua称为短路电压,在两相漏抗回路中产生一个假想的短路电流ik,如图2-23(a)虚线所示(实际上晶闸管都是单向导电的,相当于在原有电流上叠加一个ik ),a相电流ia=Id- ik ,随着ik的增大而逐渐减小;而ib= ik是逐渐增大的。
当增大到Id也就是ia减小到零时,V1关断,V2管电流达到稳定电流Id ,完成换相过程。
在换相过程中,ud波形既不是ua也不是ub,而是换流两相电压的平均值。
与不考虑变压器漏抗,即γ=0时相比,整流输出电压波形减少了一块阴影面积,使输出平均电压Ud减小了。
这块减少的面积是由负载电流Id换相引起的,因此这块面积的平均值也就是Id引起的压降,称为换相压降,其值为图中三块阴影面积在一个周期内的平均值。
对于在一个周期中有m次换相的其它整流电路来说,其值为m块阴影面积在一个周期内的平均值。
由式(2-21)知,在换相期间输出电压ud = ub -LT(dik/dt)= ub -LT(dib/dt),而不计漏抗影响的输出电压为ub ,故由LT引起的电压降低值为ub -ud= LT(dib/dt ),所以一块阴影面积为二、换相重叠角γ 为了便于计算,坐标原点移到a、b相的自然换相点,并设 从电路工作原理可知,当电感LT中电流从0变到Id时,正好对应ωt从α变到α+γ,根据这些条件,再进行数学运算可求得 上式是一个普遍公式,对于三相半波电路,代入m=3可得 对于三相桥式电路,因它等效于相电压为时的六相半波整流电路,电压为,m=6,代入后结果与三相半波电路相同。
第三章_变压器漏感对整流电路的影响
e)换相使电网电压出现缺口,成为干扰源。
变压器漏感对整流电路的影响
1.变压器漏感 a实际上变压器绕组总有漏感,该漏感可用 一个集中的电感LB表示,并将其折算到变 压器二次侧。 b由于电感对电流的变化起阻碍作用,电感 电流不能突变,因此换相过程不能瞬间完 成,而是会持续一段时间。
2.现以三相半波为例来分析,然后将其结论 推广 假设负载中电感很大,负载电流为水平线。
(3-32)
由上式得: dik
dwt
6U 2 5 sin(wt ) 2XB 6
(3-33)
进而得出:
(3-34)
ik 5
6
wt
a
当
5 wt a g 6
6U 2 6U 2 5 5 sin(wt )d(wt ) [cos a cos(wt )] 2XB 6 2XB 6
5 a g 6 5 a 6
di 3 LB k d(wt ) dt 2
Id
0
w LBdik
3 X B Id 2
(3-31)
变压器漏感对整流电路的影响
1.换相重叠角g a.由式(3-30)得出:
dik (ub ua ) 2 LB dt 5 ) 6
6U 2 (sinwt 2 LB
电路形式 单相全波 单相全控桥 三相半波 三相全控桥
m脉波整流电路
U d
cosa cos(a g )
XB
Id
Id X B 2U 2
2X B Id 2I d X B
2U 2
3X B Id 2 2X BId
6U 2
3X B Id 2X BId
6U 2
mX B ① Id 2
电力电子技术——变压器漏感对整流电路的影响
u1 u2
ub
ua
u1
u2
2LB
dik dt
,
ib凹升 ,ia凸降。
2LB
d2ik dt2
du ba dt
0,
转波形
_ u2 + + u1 _
Id
Goback
• 换流重叠期间,ud=(ua+ub)/2(算术平均值), 面积损失使Ud减小。
• 换相压降Ud(平均值Ud的损失值):
Ud
1 2 /
同步电压 +usb -usa +usc -usb +usa -usc
• 分立式锯齿波同步触发要求:VT1~VT6各需一个 触发单元电路,每个SCR的触发同步信号与其主 电路阳电压反相。
• KC04集成触发要求:同一相主电路两管共用同 一集成触发单元,其触发同步信号与该相主电路 电压同相。
三相全控桥各晶闸管的同步电压
晶闸管 主电路电压
同步电压
VT1 VT2 VT3 VT4 VT5 VT6 +ua -uc +ub -ua +uc -ub -usa +usc -usb +usa -usc +usb
相量图
三相桥各晶闸管的同步电压(有R-C滤波滞后60)
晶闸管 主电路电压
VT1 VT2 VT3 VT4 VT5 VT6 +ua -uc +ub -ua +uc -ub
➢在up固定情况下,若uco较小,则当锯齿波上升到较大 值时, V4才能导通,输出脉冲的时刻靠后;若uco较 大,则当锯齿波上升到较小值时, V4即可导通,输 出脉冲前移。比如uco=0 ~ 8V,对应于=180° ~ 0° 。
【电力电子技术期末考试】简答题
【电⼒电⼦技术期末考试】简答题简答题:1、晶闸管的触发电路有哪些要求?1触发电路发U的触发信号应具有⾜够⼤的功率2不该触发时,触发电路因漏电流产⽣的漏电压应⼩于控制极不触发电压UGT 3触发脉冲信号应有⾜够的宽度,4触发脉冲前沿要陡5触发脉冲应与主回路同步,且有⾜够的移相范围。
导通:正向电压、触发电流半控:晶闸管全控:门极可关断晶、电⼒晶体管、电⼒场效应管,IGBT电流控门极可关断晶、电⼒晶体管、电压控电⼒场效应管,IGBT半控型器件有SCR(晶闸管),全控型器件有GTO、GTR、MOSFET、IGBT电流驱动器件有SCR、GTO、GTR 电压型驱动器件:MOSFET、IGBT☆半控器件:⼤电压⼤电流,即⼤功率场合☆全控器件:中⼩功率2、具有变压器中⼼抽头的单相全波可控整流电路,问该变压器还有直流磁化问题吗?具有变压器中⼼抽头的单相全波可控整流电路中,因为变压器⼆次测绕组中,正负半周内上下绕组内电流的⽅向相反,波形对称,其⼀个周期内的平均电流为零,故不会有直流磁化的问题(变压器变流时双向流动的就没有磁化存在磁化的:单相半波整流、三相半波整流)3、电压型逆变电路中反馈⼆极管的作⽤是什么?为什么电流型逆变电路中没有反馈⼆极管?在电压型逆变电路中,当交流侧为阻感负载时需要提供⽆功功率,直流侧电容起缓冲⽆功能量的作⽤。
为了给交流侧向直流侧反馈的⽆功能量提供通道,逆变桥各臂都并联了反馈⼆极管。
当输出交流电压和电流的极性相同时,电流经电路中的可控开关器件流通,⽽当输出电压电流极性相反时,由反馈⼆极管提供电流通道。
在电流型逆变电路中,直流电流极性是⼀定的,⽆功能量由直流侧电感来缓冲。
当需要从交流侧向直流侧反馈⽆功能量时,电流并不反向,依然经电路中的可控开关器件流通,因此不需要并联反馈⼆极管。
电压型有电容器(电源侧),电流型⼀般串联⼤电感4、绘制直流升压斩波电路原理图。
1t t T U E E E t t β+===on off o off offRU I o o =直流降压斩波电路:Mb)t t U E E E t t Tα===+on on o on off RE U I m o o -=升降压:c)1n t t U E E E t T t αα===--on on o off o off on t t I I =215、电压型逆变电路的特点。
电源变压器漏抗对可控整流电路的影响PPT课件
换相重叠角的计算
❖ 因为有 ❖ 得到
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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
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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
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写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
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谢谢大家
荣幸这一路,与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
演讲人:XXXXXX
时 间:XX年XX月XX日
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❖ 变压器漏抗XB=ωLB ❖ 通常可用下式求取
9
二.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
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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
γ表示。
5
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
6
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
7
换相压降ΔUd:
变压器漏感对整流电路的影响研究
中图分 类号 :T M4 6
文献标 识码 :A
文章 编号7 )0 4 . 0 0 5 5 . 0 3
I nf l u e nc e o f Tr a n s f o r me r Le a k a g e I ndu c t a nc e o n Re c t i f i c a t i o n Ci r c ui t
l e a k a g e i n d u c t a n c e o ft h e t r a n s f o r me r o n r e c t fe i r c i r c u i t i s a n a l y z e d F i r s t l y t h e i n lu f e n c e o ft h e l e a k a g e i n d u c t a n c e o f t h e t r a n s f o r me r o n t h e r e c t fe i r c i r c u i t i s a n a l y z e d t h e o r e t i c a l l y , a n d t h e n t h e c o mmu t a t i o n
感 的 对 整 流 电路 的 影 响 , 然 后 推 断 了 换 相 重 叠 角 与 延 迟 角 以及 变 压 器 漏 感 之 间 的 关 系 。最 后 通 过 MA T L A B / S i mu l i n k中对变 压 器漏感 对 整流 电路 的影 响进行 仿真 验证 ,实验 结果表 明漏 感会 导致换 相 时 电压 和 电流 的波 形 出现“ 断层” 现象 ,而 且漏 感 的大 小和触 发角 大 小会 影 响换相 重叠 角 大小 。
变压器漏感对整流电路的影响-2022年学习资料
设VD,和VD4导通时刻,与u2过零点相距δ 角,则u2如下式-w2=√2U2sinot+-2-37-在VD 和VD,导通期间,以下方程成立-uO=√2U2sinδ -1u,o=2J0.d=w-2-38-式中,U。0为 D,和VD4导通时刻直流侧电压值,将U2代入解得-ie=√2wCU2cosot+δ -2-39-的不可空整流电路-2.4电容旅波的单相不可控整流电路-2.4.2电容虑波的三相不可控整流电路ower Electronics
2A.1电容滤波的单相不可控整流电路-.工作原理及波形分析-基本工作过程-1,0-²在2正半周过零点至-w =0期间,因山2<ua-故二极管均不导通,电-容C向R放电,提供负载-所需电流。-²至mt=0之后,山2将 要超过,使得VD和-VD4开通,=西,交流-电源向电容充电,同时-图2-26电容滤波的单相桥式不可控整流电 及其工作波形-向负载R供电。-a电路-b波形-Power Electronics
2予变压器漏感对整流电路的影响-考志变压器漏感在内的交流侧电感的影响换撸座对程杨熊润完成。-现以丰装为例局 结论推广。-因a、b两相均有漏感,故-ia、均不能突变。于是-VT,和VT,同时导通,-●-相当于将a、b 相短-路,两相间电压差为山,一-u在两相组成的回路中产-生环流。-k=i,逐渐增大,alk-逐渐减小。当增 到等-于La时,ia=0,VT1关断,-换流过程结束。-图2-25考虑变压器漏感时的-三相半波可控整流电路 波形-Power Electronics
2电流平均值-输出电流平均值IR为:IR=UaR-2-47-在稳态时,电容才一个电源周期内吸收的能量和释放 能量相等,其电压-平均值保持不变,流经电容的电流在一周期内的平均值为零,-又由-id =ic+ig-得出d=IR-2-48-在一个电源周期中,i有两个波头,分别轮流流过VD1、VD4和VD2、VD3。-流过某个 极管的电流只是两个波头中的一个,平均值为-=Z:/2=IR/2-2-49-Power Electronic -15
电力电子技术各章考试重点
电力电子技术考试重点第三章一、换向重叠角r变化规律:(1)Id越大,r越大;(2)Xb越大,r越大;(3)a<90度,a越小,r越大。
二、变压器漏感对整流电路的影响:(1)出现换向重叠角r,整流输出电压平均值Ud降低。
(2)整流电路的工作状态增多。
(3)晶闸管的di/dt减小,有利于晶闸管的安全开通。
(4)换向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。
(5)换向使电网电压出现缺口,成为干扰源。
三、采用多重连接方法并不能提高位移因数,但可以使输入电流谐波大幅减小,从而也可以在一定程度上提高功率因数。
(多重电路的顺序控制)前面介绍的多重连接电路中,各整流桥交流二次输入电压错开一定相位,但工作时各桥的控制角a是相同的。
四、逆变失败的原因?(1)触发电路工作不可靠,不能适时、准确地给各经这关分配脉冲。
(2)晶闸管发生故障,在应该阻断期间,器件失去阻断能力,或在应该导通时,器件不能导通。
(3)在逆变工作时,交流电源发生缺相或瞬间消失,由于直流电动势Em的存在,晶闸管仍可导通,此时变流器的交流侧由于失去了同直流电动势极性相反的交流电压,因此直流电动势将通过晶闸管使电路短路。
(4)换向的裕量角不足,引起换向失败。
五、带平衡电抗器的双反星形可控整流电路与三相桥式全控整流电路相比有何主要异同?答:带平衡电抗器的双反星形可控整流电路与三相桥式全控整流电路相比有以下异同点:①三相桥式电路是两组三相半波电路串联,而双反星形电路是两组三相半波电路并联,且后者需要用平衡电抗器;②当变压器二次电压有效值U2相等时,双反星形电路的整流电压平均值U d 是三相桥式电路的1/2,而整流电流平均值I d是三相桥式电路的2 倍。
③在两种电路中,晶闸管的导通及触发脉冲的分配关系是一样的,整流电压u d和整流电流i d的波形形状一样。
六、整流电路多重化的主要目的是什么?答:整流电路多重化的目的主要包括两个方面,一是可以使装置总体的功率容量大,二是能够减少整流装置所产生的谐波和无功功率对电网的干扰。
电力电子技术-第三章--单相整流讲解
3.1.1 单相半波可控整流电路
(Single Phase Half Wave Controlled Rectifier)
1. 电阻负载的工作情况
在工业生产中,某些负载基本上是电阻性的, 如电阻加热炉、电解和电镀等。
电阻性负载的特点是电压与电流成正比,波形 相同并且同相位,电流可以突变。 • 1. 工作原理 • 首先假设以下几点: • (1) 开关元件是理想的,即开关元件(晶闸管)导通 时,通态压降为零,关断时电阻为无穷大; • 一般认为晶闸管的开通与关断过程瞬时完成。 • (2) 变压器是理想的,即变压器漏抗为零,绕组的 电阻为零、励磁电流为零。
id 的连续波形每周期分为两 段:u2过零前一段流经SCR, 时宽为π-α;之后一段流经 VDR ,时宽为π+α。由两器 件电流拼合而成。
若近似认为id为一条水平线,恒为Id,则有
SCR 平均值: I a I
dVT
2 d
(2-5)
SCR 有效值:
IVT
1
2
a
I
d2d
(t
在ωt=0到α期间,晶闸管uAK大于零, 但门极没有触发信号,处于正向关断状
态,输出电压、电流都等于零。
在ωt=α时,门极有触发信号,晶闸管 被触发导通,负载电压ud= u2。 在ωt1时刻,触发VT使其开通,u2加 于负载两端,id从0开始增加。这时,交 流电源一方面供给电阻R消耗的能量, 另一方面供给电感L吸收的磁场能量。
)
a 2
I
(2-6)
d
VDR 平均值: VDR 有效值:
a IdVDR 2 Id
(2-7)
IVDR
1
2
2 a
变压器漏抗对整流电路的影响
(2-33)
ik = ∫
ωt
5π 6
α+
6U2 5π 6U2 5π sin( ωt − )d(ωt) = [cosα − cos(ωt − )] 2X B 6 2X B 6
(2-34)
ik = ∫
当
ωt
5π 6
α+
5π 时, ,于是 ωt = α + γ + ik = Id 6
6U2 5π 6U2 5π sin( ωt − )d(ωt) = [cosα − cos(ωt − )] 2X B 6 2X B 6
6U2 Id = [cosα − cos(α + γ )] 2X B
cosα − cos(α + γ ) = 2X B I d 6U2
(2-35) (2-36)
γ 随其它参数变化的规律: 随其它参数变化的规律: 越大; (1) Id越大则γ 越大; ) 越大; (2) XB越大γ 越大; ) 越大。 ° (3) 当α≤90°时,α 越小γ 越大。 )
γ
γ
3 = ∫ 2π
5π α +γ + 6 5π α+ 6
dik 3 Id 3 LB d(ωt) = ∫ ωLBdik = XBId 0 dt 2π 2π
(2-31)
2.4.2换相重叠角 换相重叠角 换相重叠角——换相过程持续的时间 , 用电角度 γ 表示 。 换相过程持续的时间, 表示。 换相重叠角 换相过程持续的时间 5π 6U2 sin( ωt − ) dik 6 (2-32) = (ub − ua ) 2LB = dt 2LB
I 2 = IVT =
【电力电子技术期末考试】简答题
简答题:1、晶闸管的触发电路有哪些要求?1触发电路发U的触发信号应具有足够大的功率2不该触发时,触发电路因漏电流产生的漏电压应小于控制极不触发电压UGT 3触发脉冲信号应有足够的宽度,4触发脉冲前沿要陡5触发脉冲应与主回路同步,且有足够的移相范围。
导通:正向电压、触发电流半控:晶闸管全控:门极可关断晶、电力晶体管、电力场效应管,IGBT电流控门极可关断晶、电力晶体管、电压控电力场效应管,IGBT半控型器件有SCR(晶闸管),全控型器件有GTO、GTR、MOSFET、IGBT电流驱动器件有SCR、GTO、GTR 电压型驱动器件:MOSFET、IGBT☆半控器件:大电压大电流,即大功率场合☆全控器件:中小功率2、具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路,问该变压器还有直流磁化问题吗?具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路中,因为变压器二次测绕组中,正负半周内上下绕组内电流的方向相反,波形对称,其一个周期内的平均电流为零,故不会有直流磁化的问题(变压器变流时双向流动的就没有磁化存在磁化的:单相半波整流、三相半波整流)3、电压型逆变电路中反馈二极管的作用是什么?为什么电流型逆变电路中没有反馈二极管?在电压型逆变电路中,当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率,直流侧电容起缓冲无功能量的作用。
为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道,逆变桥各臂都并联了反馈二极管。
当输出交流电压和电流的极性相同时,电流经电路中的可控开关器件流通,而当输出电压电流极性相反时,由反馈二极管提供电流通道。
在电流型逆变电路中,直流电流极性是一定的,无功能量由直流侧电感来缓冲。
当需要从交流侧向直流侧反馈无功能量时,电流并不反向,依然经电路中的可控开关器件流通,因此不需要并联反馈二极管。
电压型有电容器(电源侧),电流型一般串联大电感4、绘制直流升压斩波电路原理图。
1t t T U E E E t t β+===on off o off offRU I o o =直流降压斩波电路:Mb)t t U E E E t t Tα===+on on o on off RE U I m o o -=升降压:c)1n t t U E E E t T t αα===--on on o off o off on t t I I =215、电压型逆变电路的特点。
(完整版)电力电子技术简答题重点
(完整版)电力电子技术简答题重点1. 晶闸管导通的条件是什么?关断的条件是什么?答: 晶闸管导通的条件: 应在晶闸管的阳极与阴极之间加上正向电压。
应在晶闸管的门极与阴极之间也加上正向电压和电流。
晶闸管关断的条件: 要关断晶闸管, 必须使其阳极电流减小到维持电流以下,或在阳极和阴极加反向电压。
晶闸管维持的条件要维持晶闸管, 必须使其晶闸管电流大于到维持电流。
2. 变压器漏感对整流电路的影响(1)出现换相重叠角r,整流输出电压平均值Ud降低。
( 2)整流电路的工作状态增多( 3)晶闸管的di/dt 减小,有利于晶闸管的开通。
( 4)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.( 5)换相使电网电压出现缺口,成为干扰源。
3. 什么是谐波,什么是无功功率,们的危害. 为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率成为无功功率,电力电子装置消耗无功功率,对公用电网的不利影响:( 1 )无功功率会导致电流增大和视在功率增加,导致设备容量增加;( 2)无功功率增加,会使总电流增加,从而使设备和线路的损耗增加( 3)无功功率使线路压降增加,冲击性无功负载还会使电压剧烈波动。
谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量,电力电子装置产生谐波,对公用电网的危害:( 1)谐波使电网中的元件产生附加的谐波损耗,降低发电、输电及用电设备的效率,大量的三次谐波流过中性线会使线路过热甚至发生火灾;( 2)谐波影响各种电气设备的正常工作,使电机发生机械振动、噪声和过热,使变压器局部严重过热,使电容器、电缆等设备过热、使绝缘老化、寿命缩短以至损坏;(3)谐波会引起电网中局部的并联谐振和串联谐振,从而使谐波放大会使危害大大增大,甚至引起严重事故;(4)谐波会导致继电保护和自动装置的误动作,并使电气测量仪表计量不准确;( 5)谐波会对领近的通信系统产生干扰,轻者产生噪声,降低通信质量,重者导致信息丢失,使通信系统无法正常工作。
电力电子技术简答题+答案
四、简答题1.晶闸管并联使用时需解决什么问题?如何解决?当晶闸管并联时就会分别因静态和动态特性参数的差异而存在电路分配不均匀的问题,均流不佳,有的器件电流不足,有的过载,有碍提高整个装置的输出,甚至造成器件和装置的损坏。
当需要同时串联和并联晶闸管时,通常采用先串后并的方法连接。
2.变压器漏感对整流电路有一些什么影响?(1)出现换相重叠角γ,整流输出电压平均值U d降低。
(2)整流电路的工作状态增多(3)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。
(4)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。
(5)换相使电网电压出现缺口,成为干扰源3.交流调压电路和交流调功电路有什么区别?二者各运用于什么样的负载?交流调压电路和交流调功电路的电路形式完全相同,二者的区别在于控制方式不同。
交流调压电路是在交流电源的每个周期对输出电压波形进行控制。
而交流调功电路是将负载与交流电源接通几个周波,再断开几个周波,通过改变接通周波数与断开周波数的比值来调节负载所消耗的平均功率。
交流调压电路广泛用于灯光控制(如调光台灯和舞台灯光控制)及异步电动机的软起动,也用于异步电动机调速。
交流调功电路常用于电炉温度这样时间常数很大的控制对象。
由于控制对象的时间常数大,没有必要对交流电源的每个周期进行频繁控制。
4.无源逆变和有源逆变电路有何不同?两种电路的不同主要是:有源逆变电路的交流侧接电网,即交流侧接有电源。
而无源逆变电路的交流侧直接和负载联接。
5.说明PWM控制的基本原理。
PWM 控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术。
即通过对一系列脉冲的宽度进行调制,来等效地获得所需要波形(含形状和幅值)。
在采样控制理论中有一条重要的结论:冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,其效果基本相同,冲量即窄脉冲的面积。
效果基本相同是指环节的输出响应波形基本相同。
《电力电子技术(第5版)》王兆安_第3章_整流电路
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3.1.2 单相桥式全控整流电路
◆基本数量关系
☞整流电压平均值为:
Ud
1
p
p a a
2U 2
sinwtd(wt)
2
p
2
U2
cosa
0.9U 2
cosa
(3-15)
当a=0时,Ud0=0.9U2。a=90时,Ud=0。晶闸管移相范围
为90。
☞晶闸管承受的最大正反向电压均为 2U2。
☞晶闸管导通角q与a无关,均为180,其电流平均值和
e)
0
q
wt
☞wt2时刻,电感能量释放完毕,id降至
u
零,VT关断并立即承受反压。
VT f)
☞由于电感的存在延迟了VT的关断时刻,
0
wt
使ud波形出现负的部分,与带电阻负载时相
图3-2 带阻感负载的单相半
比其平均值Ud下降。
波可控整流电路及其波形
6/131
3.1.1 单相半波可控整流电路
◆电力电子电路的一种基本分析 方法
Id Id Id
wt
wt
☞wt=p+a时刻,触发VT2和VT3,
w t VT2和VT3导通,u2通过VT2和VT3分别
w t 向VT1和VT4施加反压使VT1和VT4关断,
流过VT1和VT4的电流迅速转移到VT2和
图3-6 单相桥式全控整流电流带 阻感负载时的电路及波形
VT3上,此过程称为换相,亦称换流。
wt
端流出,经VT3、R、VT2流回电源a端。
☞到u2过零时,电流又降为零,VT2和
图3-5 单相全控桥式
VT3关断。
带电阻负载时的电路及波形
2.3变压器漏感对整流电路的影响
整流输出电压瞬时值为
ud
ua
LB
dik dt
ub
LB
dik dt
ua
ub 2
(2-30)
换相压降
换相导致ud均值降低多少,用△Ud 表示
U d
1
2 / 3
5
6
5
(ub ud )d (t)
6
3
2
5
6
5
6
ub
(ub
Lb
dik dt
)d (t)
(2-31)
3
2
5
6
第2章 整流电路(AC/DC变换)
2.1 单相可控整流电路 2.2 三相可控整流电路 2.3 变压器漏感对整流电路的影响 2.4 电容滤波的不可控整流电路 2.5 整流电路的谐波和功率因数 2.6 大功率可控整流电路 2.7 整流电路的有源逆变工作状态 2.8 晶闸管滞留电动机系统 2.9 相控电路的驱动控制
设正弦波电压有效值为畸变电流有效值为基波电流有效值及与电压的相位差分别为和这时有功功率为功率因数为基波电流有效值和总电流有效值之比为基波因数cos为位移因数基波功率因数谐波的非正弦电路的无功功率简单定义cosuicoscoscosuiui26731仿照式261定义无功功率忽略电压中的谐波非正弦时引入畸变功率d使得比较式267和式269可得忽略电压谐波时sinui26927027132251谐波和无功功率分析基础252带阻感负载时可控整流电路交侧谐波和功率因数分析253电容滤波的不可控整流电路交流侧谐波和功率因数分析254整流输出电压和电流的谐波分析33忽略换相过程和电流脉动带阻感负载直流电感l为足够大时变压器二次电流波形近似为理想方波电流i的波形见图26将电流波形分解为傅里叶级数得单相桥式全控整流电路27234电流中仅含奇次谐波各次谐波有效值与谐波次数成反比且与基波有效值的比值为谐波次数的倒数
隔离变换器漏感影响的研究
摘要本文指出隔离变换器漏感的影响。
由于开关变压器漏感的存在,当控制开关断开的瞬间会产生反电动势,容易把开关器件过压击穿;漏感还可以与电路中的分布电容以及变压器线圈的分布电容组成振荡回路,使电路产生振荡并向外辐射电磁能量,造成电磁干扰。
讲解了影响隔离变换器漏感的因素和漏感的一些其他分析。
关键词:隔离变换器漏感影响目录第一章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 论文主要内容 (1)第二章漏感 (2)2.1 漏感是什么? (2)2.2 决定漏感大小的因素 (2)2.3 漏感的计算 (3)第三章变压器漏感对整流电路的影响 (4)第四章变压器漏感分析 (7)4.1 电子变压器在电源技术中的作用 (7)4.2 电源技术对电子变压器的要求 (8)4.2.1 使用条件 (8)4.2.2 完成功能 (9)4.2.3 提高效率 (9)4.2.4 降低成本 (10)4.3 新软磁材料在电子变压器中的应用 (11)4.3.1 硅钢 (11)4.3.2 软磁铁氧体 (12)4.3.3 非晶和纳米晶合金 (13)4.3.4 软磁复合材料 (14)4.4 新磁芯结构在电子变压器中的应用 (15)4.4.1 搭接式卷绕磁芯 (15)4.4.2 立体三角形磁芯 (15)4.4.3 正交形磁芯 (16)4.4.4 磁性液体磁芯 (16)第五章隔离变压器的漏感 (17)5.2 变压器的基本原理 (17)5.3 变压器的损耗 (17)5.4 变压器的材料 (18)第六章结语 (19)致谢 (20)参考文献 (21)第一章绪论1.1 引言漏电感在开关电源主回路中一定存在,尤其在变压器、电感器等中都是不可避免的。
过去在讨论中一般把它略而不计,设计中更无从考虑。
现在随着开关电源的单机容量和整机容量的日益提高,这个参数影响到开关电源主要的参数,例如,40A/5V输出的开关电源,电压损失竟达20%,还影响到开关电源的重量和效率。
因此,漏电感问题讨论、研究已摆到日程上了。
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② m
注:①单相全控桥电路中,XB在一周期的两次换相中都起作用,等效为m=4; ②三相桥等效为相电压等于3U 2 的6脉波整流电路,故其m=6,相电压按 3U 2 代入。
变压器漏感对整流电路的影响
1变压器漏感对整流电路影响的一些结论: a)出现换相重叠角g,整流输出电压平均值Ud降低。
b)整流电路的工作状态增多。 c)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。 d)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。
ud
a
ua
ub
uc
O
wt
id O
ic
ia
ib
ic
ia
Id
wt1
时刻
wt
g
图3-26 考虑变压器漏感时的三 相半波可控整流电路及波形
变压器漏感对整流电路的影响
1.基本数量关系 a)换相过程中,整流输出电压瞬时值为
dik dik ua ub ud ua LB ub LB dt dt 2
(3-32)
由上式得: dik
dwt
6U 2 5 sin(wt ) 2XB 6
(3-33)
进而得出:
(3-34)
ik 5
6
wt
a
当
5 wt a g 6
6U 2 6U 2 5 5 sin(wt )d(wt ) [cos a cos(wt )] 2XB 6 2XB 6
变压器漏感对整流电路的影响
1.分析从VT1换相至VT2的过程 a)在wt1时刻之前VT1导通, wt1时刻触发VT2,因a、b两相 均有漏感,故ia、ib均不能突变, 于是VT1和VT2同时导通,相当 于将a、b两相短路,两相间电 压差为ub-ua,它在两相组成的 回路中产生环流ik如图所示。 b)ik=ib是逐渐增大的,而 ia=Id-ik是逐渐减小的。 c)当ik增大到等于Id时,ia=0, VT1关断,换流过程结束。 d)换相过程持续的时间用电 角度g表示,称为换相重叠角。
e)换相使电网电压出现缺口,成为干扰源。
5 a g 6 5 a 6
di 3 LB k d(wt ) dt 2
Id
0
w LBdik
3 X B Id 2
(3-31)Leabharlann 变压器漏感对整流电路的影响
1.换相重叠角g a.由式(3-30)得出:
dik (ub ua ) 2 LB dt 5 ) 6
6U 2 (sinwt 2 LB
(3-30)
b)换相压降:与不考虑变压器漏感时相比,ud平均值降 低的多少,即
dik 1 56 a g 3 56 a g U d (ub ud )d(wt ) 5 [ub (ub LB )]d(wt ) 5 a a 2 / 3 6 2 6 dt 3 2
电路形式 单相全波 单相全控桥 三相半波 三相全控桥
m脉波整流电路
U d
cosa cos(a g )
XB
Id
Id X B 2U 2
2X B Id 2I d X B
2U 2
3X B Id 2 2X BId
6U 2
3X B Id 2X BId
6U 2
mX B ① Id 2
Id X B 2U 2 sin
时, ik I d ,于是
6U 2 [cos a cos(a g )] 2X B 2X BId cosa cos(a g ) 6U 2
(3-35) (3-36)
Id
变压器漏感对整流电路的影响
g随其它参数变化的规律:
⑴Id越大则g越大; ⑵XB越大g越大; ⑶当a≤90时,a越小g越大。 1.其它整流电路的分析结果 表3-2 各种整流电路换相压降和换相重叠角的计算
变压器漏感对整流电路的影响
1.变压器漏感 a实际上变压器绕组总有漏感,该漏感可用 一个集中的电感LB表示,并将其折算到变 压器二次侧。 b由于电感对电流的变化起阻碍作用,电感 电流不能突变,因此换相过程不能瞬间完 成,而是会持续一段时间。
2.现以三相半波为例来分析,然后将其结论 推广 假设负载中电感很大,负载电流为水平线。