换流器的工作原理共58页文档
换流器原理
换流器原理换流器是一种将直流电转换成交流电的设备，它在现代电力系统中扮演着非常重要的角色。
换流器的原理是基于半导体器件的工作原理，通过适当的控制和调节，实现直流电到交流电的转换。
本文将详细介绍换流器的原理及其工作过程。
换流器是由一系列的晶闸管或者其他半导体器件组成的，这些器件能够控制电流的方向和大小。
在换流器中，直流电首先通过整流器将交流电转换成直流电，然后再通过逆变器将直流电转换成交流电。
整流器和逆变器是换流器的两个主要部分，它们的工作原理和控制方式决定了换流器的性能和稳定性。
在整流器中，当输入的直流电压为正向时，晶闸管导通，电流通过；当输入的直流电压为反向时，晶闸管截止，电流不通过。
通过控制晶闸管的导通和截止，可以实现对直流电的整流，将输入的直流电转换成稳定的直流输出。
整流器的工作原理是基于晶闸管的导通和截止特性，通过控制晶闸管的触发角度和频率，实现对直流电的调节和控制。
而在逆变器中，直流电通过逆变器后，经过一系列的开关操作，最终转换成交流电输出。
逆变器的工作原理是通过控制开关管的导通和截止，改变电路中的电流和电压，实现对直流电的逆变，将直流电转换成交流电。
逆变器的工作原理和控制方式决定了输出交流电的频率、波形和稳定性，对于电力系统的稳定运行具有非常重要的影响。
换流器的原理虽然看似复杂，但其实质是基于半导体器件的工作原理和控制技术，通过合理的设计和调节，实现对直流电到交流电的转换。
换流器在现代电力系统中扮演着非常重要的角色，广泛应用于电力变换、电压调节、电能质量改善等领域。
通过对换流器原理的深入理解和研究，可以不断提高换流器的性能和稳定性，为电力系统的安全运行和高效运转提供保障。
总之，换流器的原理是基于半导体器件的工作原理和控制技术，通过整流器和逆变器实现对直流电到交流电的转换。
换流器在现代电力系统中具有非常重要的地位，对于电力系统的稳定运行和高效运转起着至关重要的作用。
通过对换流器原理的深入理解和研究，可以不断提高换流器的性能和稳定性，为电力系统的安全运行和高效运转提供保障。
换流器的工作原理
直流输电的基本原理1 换流器电路的理论分析..................................................................... 错误!未定义书签。
1.1 忽略电源电感的电路分析(即L c=0)................................... 错误!未定义书签。
1.2 包括电源电感的电路分析(即L c≠0) .................................. 错误!未定义书签。
1.2.1 换相过程.................................................................................. 错误!未定义书签。
1.2.2 电路的分析............................................................................. 错误!未定义书签。
2 整流和逆变工作方式分析................................................................ 错误!未定义书签。
2.1 整流的工作方式 ....................................................................... 错误!未定义书签。
2.2 逆变的工作方式 ....................................................................... 错误!未定义书签。
3 总结......................................................................................................... 错误!未定义书签。
换流器工作原理
0 ≤ µ < 60
0
2011-11-12
6
chap.3 换流器工作原理
3.1.1 2-3工况 工况
自然换相点：电源相电压的交点,或线电压过零点。 电源相电压的交点 或线电压过零点。 或线电压过零点 触发（延迟） 滞后角 点燃角（ ） 滞后角/点燃角 触发（延迟）角/滞后角 点燃角（α）：用电角度表
3.1.1 2-3工况 工况
电压波形
ud
2-3工况(理想)波形
2011-11-12
9
chap.3 换流器工作原理
3.1.1 2-3工况 工况
整流电压平均值 表达式1--定 角外特性 角外特性方程 表达式 定α角外特性方程
U d = U d 0 cos α − d x I d
理想空载直流电压： 理想空载直流电压： 等值换相电阻 /比换相压降： 比换相压降： 比换相压降
< µ ≤ 120
0
chap.3 换流器工作原理
3.1.1 2-3工况 工况
2-3工况：在60º的重复周期中，2个阀和 个阀轮 工况 的重复周期中， 个阀和 个阀和3个阀轮 的重复周期中
流导通的运行方式。 流导通的运行方式。
成立的条件： 成立的条件： 0 < α ≤ 90 0 − µ 2 阀导通顺序
2011-11-12
29
chap.3 换流器工作原理
3.2.2 桥间相互影响
邻桥的换相使本桥 脉动整流器） （6脉动整流器）所 脉动整流器 有未导通阀的电压 产生畸变， 产生畸变，即出现 附加换相齿” “附加换相齿”。 可能影响12脉动整 可能影响 脉动整 脉动 流器接班阀的正常 流器接班阀的正常 开通。 开通。
其中,理想空载直流电压 其中,
换流器的工作原理讲解
求积分后，得：
2E sin t
(2-6)
ir
2E
2 Lr
cos t
A
2E 2Xr
cos t
A
Is2 cos t A (2-7)
式中， Lr X r --从电源到桥之间的每相等值电抗；
2E 交流系统在换流器交流端两相短路 I s 2 2 Lr 时，短路电流强制分量的幅值；
A -- 积分常数。
2.整流器工作在滞后角 0 和换相角 0 的情况
直流电 压有缺
口
图2-11 整流器工作在 0, 0情况下的电压波形
同理，可取一周中的1/6波形来计算直流电压平均值，但积分的 上下限不同。
A 6
ea ea
ec
2E
2E sin t
sin t 120
(2-2)
ebc ebo eoc ec eb
2E
sin
t
120
可以从阀5和阀6导通，其余各阀阻断的状态 开始，并且假定整流器向直流线路输出的直 流电流为 I d ，这时，整流器实际导通的电路 为：
vd ebc
图2-3 阀5和阀6导通时的电路
在 t 时，电路从一组阀（阀5和阀6）导通改变成
另一组阀（阀5、阀6和阀1）导通的瞬间，电流不会突变，
即：i1 ir 0
所以式（2-7）中的积分常数：
A
2E cos
2Xr
Is2 cos
将式（2-8）代入式（2-7）中即得：
(2-8)
i1
ir
2E 2Xr
cos
cost
Is2
cos
cost
大，而阀5电流逐渐减小。
如果经过一定相角 μ 之后，电流 ir增大到 Id。即当t
换流站的工作原理简版
换流站的工作原理引言概述：换流站是电力系统中重要的设备，用于实现交流电与直流电之间的相互转换。
它在电力输送、电力调度和电力质量控制等方面发挥着重要作用。
本文将从五个大点来阐述换流站的工作原理，包括整流过程、逆变过程、控制系统、保护系统和互感器。
正文内容：1. 整流过程1.1 直流电压的产生：通过交流电源输入，经过变压器降压后，进入换流站的整流变流器。
1.2 整流变流器：整流变流器将交流电转换为直流电。
它由一组可控硅元件构成，通过控制可控硅的导通和关断，实现对输入交流电的整流。
2. 逆变过程2.1 逆变器：逆变器是换流站中的另一个重要部分，用于将直流电转换为交流电。
逆变器由一组可控开关构成，通过控制开关的导通和关断，实现对输入直流电的逆变。
2.2 逆变过程：逆变过程中，逆变器将直流电转换为交流电，并输出到电力系统中。
逆变器的输出电压和频率可以根据需求进行调节。
3. 控制系统3.1 控制器：换流站的控制系统起着重要的作用，用于监测和控制整个换流过程。
控制器可以根据电力系统的需求，实时调节整流变流器和逆变器的工作状态。
3.2 监测与保护：控制系统还负责监测换流站的运行状态，并在发生故障时采取相应的保护措施，以确保设备的安全运行。
4. 保护系统4.1 过电流保护：保护系统能够监测电流的大小，一旦发现电流超过设定值，就会及时切断电源，以避免设备过载。
4.2 过电压保护：保护系统还能够监测电压的大小，一旦发现电压超过设定值，就会采取措施降低电压，以保护设备的安全运行。
5. 互感器5.1 作用：互感器在换流站中起着重要的作用，用于实现电流和电压的测量和监测。
5.2 原理：互感器通过电流和电压的感应作用，将电力系统中的电流和电压转换为与之成比例的信号，以便控制系统进行监测和控制。
总结：通过本文的阐述，我们了解到换流站的工作原理主要包括整流过程、逆变过程、控制系统、保护系统和互感器等五个方面。
整流过程中，交流电通过整流变流器转换为直流电；逆变过程中，直流电通过逆变器转换为交流电；控制系统负责监测和控制整个换流过程；保护系统用于保护设备的安全运行；互感器用于电流和电压的测量和监测。
换流器的工作原理
2.2 单桥整流器的工作原理
2.2.1 换相过程
交流系统三相等值电势
交流系统每相 等值电感
图2-2 单桥整流器的等值电路图
如果以系统等值电动势 eca 的矢量作为基准， 则电源相电动势的瞬时值为
ea eoa eb eob ec eoc 2 E sin t 30 3 2 E sin t 90 3 2 E sin t 150 3
此时，阀5、6、1都导通了，等值电路如图 2-5所示。
图2-5 阀5和阀1换相时的等值电路
在分析换流器各组阀导通状态转换过程时， 一个基本原则是：在导通或关断瞬间，通过 电感的电流是连续的，不会突变。
在等值电路中有：
di5 di1 Lr Lr ea ec (2-3) dt dt 由于ea ec ，所以 ir 的方向是从a点流向c点，因此： i1 ir i5 I d ir (2-4)
所以
A 3 2 U E cos cos 3 2
Ud 0 cos cos Vd 0 sin sin (2-21) 2 2 2
将式（2-11）代入上式可得换相压降：
图2-8 换相角 的大小和换流器工作过程中 同时导通的桥阀数的关系
2.2.2 整流器的直流电压和换相压降
1.整流器工作在滞后角 0 和换相角 0 的情况
六脉动
vd eba
图2-9 整流器工作在 0, 0 情况下的电压波形
整流器的直流电压 Vd在一周之中是由六段相同的正弦曲线 段组成的，求其平均值时，只要取其中的一段计算。 假定基准纵轴Y-Y位于 t 30处，则曲线 eba 的纵坐标可 用 2 E cos 表示。在 从 6 到 6 间隔内，这段 曲线下的面积为：
换流器的工作原理
换流器的工作原理
换流器（inverter）是一种将直流电能转换为交流电能的装置。
它主要由晶体管、电容器和电感器等元器件组成。
换流器的工作原理如下：
1. 输入直流电能：换流器的输入端接收来自直流电源的直流电能。
2. PWM调制：换流器通过对输入的直流电能进行PWM（脉宽调制）控制，将直流电能转换为高频的方波信号。
3. 电感滤波：将PWM产生的高频信号通过电感器进行滤波，去除方波的高频分量，得到一个类似于正弦波的信号。
4. 晶体管开关：通过晶体管开关控制滤波后的信号，将其转换为交流电能。
5. 输出交流电能：换流器的输出端输出经过转换的交流电能，可以用于驱动交流电机、供电给交流电设备等。
总之，换流器通过PWM调制和晶体管开关的控制，将输入的直流电能转化为交流电能。
换流器的工作原理分解
换流器的工作原理分解换流器是电力变换中重要的组成部分，它能够将交流电转换成直流电。
在直流电强电传输和高压电化学反应等方面都有广泛应用。
那么，换流器是如何工作的呢？换流器的工作原理分解如下。
一、直流输电我们知道，电力传输的能量损失和交流电的频率有关，频率越高，能量损失就越大。
而直流电的能量损失则远远小于交流电。
因此，在长距离传输电力时，选择直流电传输可以更加节约。
二、整流器通过整流器，可以将交流电变成直流电。
整流器中包括了一个或多个二极管，它们是电子器件，能够只让一个方向的电流通过。
整流器用于收集交流电并将其转换为直流电，直流电在电路中流动，并采取其他形式的分配，例如电池充电或电力传输。
三、逆变器逆变器将直流电转换成交流电。
这种装置通常被用于太阳能板和风力发电机等小规模的电能转换装置中。
逆变器也被广泛应用于高速列车的牵引系统中。
因为逆变器能够解决一些问题，例如电力传输距离太远，致使合适的电压值不能直接使用。
此外，一些应用需要特定的变频限制，需要逆变器调节来实现。
四、AC-DC换流器AC-DC换流器是一个重要的组成部分，它可以将交流电转化为直流电。
交流电可以是单相或三相电，而输出的直流电通常是整流器产生的，直流电是稳定的，并且能够提供给附近的负载使用。
AC-DC换流器使用的是功率半导体电子器件（例如：晶体管、大功率可控硅等），这些元件可进行开关操作，控制电流的流动。
电和电容也被使用在换流器中，可在电流流动时储存和释放电流。
五、DC-AC变换器是指可以将直流电转化为交流电的装置。
它也被称为反向换流器或者逆变器，使得能够在交流电的设备上使用直流电。
这种设备通常被使用在太阳能电池板、风力发电机、汽车中的电子装置等场合。
现代逆变器能够监测电流并作出调整，比如调整输出的功率等等。
至此，通过简要概述换流器的工作原理，读者可以从整体上掌握换流器的功能特点。
而在实际应用方面，针对转换效率、功率损失、保护开关等问题，也可以结合具体的需求进行优化，确保其在应用中提供高效、可靠的服务。
Chap.3_换流器工作原理__wj(20100318)
2015-6-14
21
chap.3 换流器工作原理
3.2 双桥整流器工作原理
2
双桥换流器运行方式：
4-5工况（正常运行方式）
成立条件： 0 90
0
同时
0 30
0
5工况（非正常运行方式） 成立条件： 0
30
0
同时
30
0
5-6工况（非正常运行方式）
3 Lr dx 3 Lr
6脉动整流器等效电路
dx
Id
+
+
Ud0
_
+
ud
_
+
+
Id
+
Ud 0 cos
_
Ud0
_
Ud 0 cos
_
ud
_
（a）等效电路-1
（b）等效电路-2
U d U d 0 cos d x I d
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chap.3 换流器工作原理
3.1.1 2-3工况
双极方式HVDC原理图
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chap.3 换流器工作原理
3.1 单桥整流器工作原理
单桥(6脉动)整流器原理图
双极方式HVDC原理图
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4
chap.3 换流器工作原理
3.1 单桥整流器工作原理
2
0
6脉动整流器运行方式
2-3工况（正常运行方式）
成立的条件： 0 90
2-3工况的特点
交替出现交流两相短路 换流阀持续导通120º+μ
ud
第二章 换流器的工作原理.概要
2.2 单桥整流器的工作原理
交流系统三相等值电势
Ld
m
Id
ea
o
Lɤ Lɤ Lɤ
ia
ib
1
a
3
5
+
eb
b c
vd
6
n
Ud
_
ec
交流系统每相 等值电感
ic
4
2
单桥整流器的等值电路图
如果以系统等值电动势 eca 的矢量作为基准， 则电源相电动势的瞬时值为
ea eoa eb eob ec eoc 2 E sin t 30 3 2 E sin t 90 3 2 E sin t 150 3
vm
C3
360
C2
120
0
C4
240
t
C6
C2
v5v6 v6v1 v1v2 v2v3 v3v4 v4v5 v5v6 v6v1 v1v2 v2v3 v3v4
vn
1.2
ebc eba eca ecb eab eac ebc
3 2 3
vd
60
0
0
180 120
0
0
300 240
0
6.28
0
12.57
vn
ia ib ic
ia iv1 iv 4
ib iv 3 iv 6
ic iv 5 iv 2
2-滞后触发
Ld
m
ห้องสมุดไป่ตู้Id
ea
o
Lɤ
ia
ib
1
a
3
5
+
eb
Lɤ Lɤ
换流器工作原理_
Ud
2
0
ud (t )d (t ) 2
3 2
E
（3）
U do 1.35 E
理想空载直流电压 理想空载直流电压
电源线电压
（4）
有效值
23
2.1.2计及触发延时、不计换相角时单桥工作原理
触发（延迟）角/滞后角/点燃角（ ）： 用电气角度表示的从自然换相点到晶闸 管的控制极上施以触发脉冲的时间。
等值换相电阻/比换相压降：
（13）
dx
3 LC
（14）
定α角外特性曲线
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整流电压平均值（正常工况）
整流电压平均值---表达式2
cos cos( ) U d ( , ) U d 0 2
（15）
整流电压平均值---表达式3
U d ( , ) U d 0 cos( ) cos 2 2
同时
0 60
47
工况2-3
下半桥分析 V1、V2导通→V1、V2 、V3导通→V2、V3导通
ωt∈(C3,α) /V1、V2导通
Id Ld
4
A
B C
N
ia I d ib 0 i I d c
A B C
ia
B
C
ea eb
Lc
Udr
Udi
ib ic
5
4 N
6
2
1
3
ec
－
Id －
M
45
Ud ~ α的关系
单桥整流器的整流电压平均值( 0和 0 )：
U d U do cos
电压源换流器工作原理
电压源换流器工作原理
嘿，咱今天来聊聊电压源换流器的工作原理哈。
想象一下，电压源换流器就像是一个神奇的“电力魔法师”。
它的工作原理呢，简单来说，就是把一种形式的电变成另一种形式的电，就像你把一块积木变成另一个形状一样。
这个“魔法师”里面有很多关键的部分，比如那些电子元件，它们就像是魔法道具一样。
当电流进来的时候，这些元件就开始工作啦，它们会对电流进行各种神奇的操作，把它变来变去的。
就好像你有一堆不同颜色的糖果，电压源换流器可以把它们按照你的要求重新排列组合。
而且它工作起来可快啦，一瞬间就能完成这些转换。
比如说，它可以把直流电变成交流电，或者把交流电变成直流电，这可太厉害啦！这就好像你能把苹果变成橙子，或者把橙子再变回来一样神奇。
总之呢，电压源换流器就是通过这些巧妙的元件和操作，让电按照我们的需要进行转换，为我们的生活和各种设备提供稳定可靠的电力支持。
是不是很有趣呀！。