电力电子装置-打印版
电力电子装置及系统
电力电子装置及系统概述张密李静怡牟书丹李子君0 引言在电力系统中,许多功能的实现都需要靠电力电子装置来完成。
比如说可再生能源的并网发电、无功和谐波的动态补偿、储能装置的功率转换、配用电能的双向流动、交直流电网的柔性互联等。
随着科技的日益发展,大功率、高电压电力电子器件的发展,变换器单元化、模块化以及智能化水平的提高,控制策略和调制策略性能的提升,电力电子装置在电力系统中的作用会越来越大。
1 电力电子装置及系统的概念电力电子装置是以满足用电要求为目标,以电力半导体器件为核心,通过合理的电路拓扑和控制方式,采用相关的应用技术对电能实现变换和控制的装置。
电力电子装置和负载组成的闭环控制系统称为电力电子控制系统,其基本组成如图所示。
它是通过弱电控制强电实现其功能的。
控制系统根据运行指令和输入、输出的各种状态,产生控制信号,用来驱动对应的开关器件,完成其特定功能。
2 电力电子装置的主要类型电力电子装置的种类繁多,根据电能转换形式的不同,基本上可以分为5大类:交流-直流变换器(AC/DC)、直流-交流变换器(DC/AC)、直流-直流变换器(DC/DC)、交流-交流变换器(AC/AC)和电力电子静态开关。
1.AC/DC变换器AC/DC变换器又称整流器。
用于将交流电能变换为直流电能。
2.DC/DC变换器DC/DC变换器用于将一种规格的直流电能变换为另一种规格的直流电能。
采用PWM 控制的DC/DC变换器也称直流斩波器,主要用于直流电机驱动和开关电源。
3.DC/AC变换器DC/AC变换器又称逆变器。
用于将直流电能变换为交流电能。
根据输出电压及频率的变化情况,可分为恒压恒频(CVCF)及变压变频(VVVF)两类,前者用作稳压电源,后者用于交流电动机变频调速系统。
4.AC/AC变换器AC/AC变换器用于将一种规格的交流电能变换为另一种规格的直流电能。
输入和输出频率相同的称为交流调压器,频率发生变化的称为周波变换器或变频器。
论述电力电子装置的控制方式(直接拿去打印吧)
信息工程系电力电子装置论文题目: 论述电力电子装置的控制方式专业:电气工程及其自动化班级:K0309414学号:K030941410学生姓名:蔡泉权电力电子装置(power electronic equipment)由各类电力电子电路组成的装置。
用于大功率电能的变换和控制。
又称变流装置。
它包括整流器、逆变器、直流变流器、交流变流器、各类电源和开关、电机调速装置、直流输电装置、感应加热装置、无功补偿装置、电镀电解装置、家用电器变流装置等。
其中,直流电源可由整流器或直流变流器组成,用于直流电动机调速、充电(备充电电源)、电镀和科学仪器等的电源。
交流电源可由变频器(见交流变换电路)组成。
分为变频变压电源(用于交流笼式异步电动机调速)、恒频恒压电源(用以构成交流不停电电源)、交流稳压电源、中频感应加热电源(电源输出频率达8千赫,用于感应加热和淬火)、高频加热电源(电源输出频率高于8千赫,用于淬火和焊接)等。
利用电力电子器件的快速开关性能,可构成静止式无触点大功率开关,代替传统的电磁式有触点大功率开关。
采样控制理论中有一个重要结论: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。
PWM控制技术就是以该结论为理论基础,对半导体开关器件的导通和关断进行控制,使输出端得到一系列幅值相等而宽度不相等的脉冲,用这些脉冲来代替正弦波或其他所需要的波形。
按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制,既可改变逆变电路输出电压的大小,也可改变输出频率。
PWM控制的基本原理很早就已经提出,但是受电力电子器件发展水平的制约,在上世纪80年代以前一直未能实现。
直到进入上世纪80年代,随着全控型电力电子器件的出现和迅速发展,PWM控制技术才真正得到应用。
随着电力电子技术,微电子技术和自动控制技术的发展以及各种新的理论方法,如现代控制理论,非线性系统控制思想的应用,PWM控制技术获得了空前的发展。
到目前为止,已出现了多种PWM控制技术,根据PWM控制技术的特点,到目前为止主要有以下8类方法。
电力电子装置及系统重点
第1章绪论1.图1.1电力电子装置及其控制系统2.电力电子装置的主要类型:整流器、直流斩波器、逆变器、交流调压器、静态开关。
3.电力电子装置的应用概况:A.直流电源装置;通信电源,充电电源,电解、电镀直流电源,开关电源。
B.交流电源装置;交流稳压电源,通用逆变电源,不间断电源UPS。
C.特种电源装置:静电除尘用高压电源,超声波电源,感应加热电源,焊接电源。
4.半导体电力电子开关器件:电力二极管:晶闸管:图1.2半导体二极管图1.3晶闸管符号及接法图1.4GTO的符号电力晶体三极管:电力场效应晶体管:图1.5BJT的符号图1.7 P-MOSFET的符号和等效电容绝缘门极双极型晶体管IGBT:图1.8IGBT等效电路及其符号图1.9IGBT管擎住效应原理图5.从不同角度对电力电子器件进行分类A.按照器件能够被控制的程度,分为以下三类:(1)半控型器件:晶闸管及其派生器件(2)全控型器件:IGBT,MOSFET,GTO,GTR(3)不可控器件:电力二极管B.按照驱动信号的波形(电力二极管除外)(1)脉冲触发型:晶闸管及其派生器件(2)电平控制型:(全控型器件)IGBT,MOSFET,GTO,GTRC.按照器件内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况分为三类:(1)单极型器件:电力MOSFET,功率SIT,肖特基二极管(2)双极型器件:GTR,GTO,晶闸管,电力二极管等(3)复合型器件:IGBT,MCT,IGCT等D.按照驱动电路信号的性质,分为两类:(1)电流驱动型:晶闸管,GTO,GTR等(2)电压驱动型:电力MOSFET,IGBT等6.MCT和IGCT:在晶闸管结构中引进一对MOSFET管,通过这一对MOSFET管来控制晶闸管的开通和关断就组成了MCT。
集成门极换流晶闸管IGCT又称为发射极关断晶闸管ETO,实际上IGCT就是把MCT 中的MOSFET管从半导体器件内部移到外部来,即在晶闸管壳的外部装设环状的门极,再配以外加集成MOSFET实现体外MCT的功能。
电力电子装置
电力电子装置1、电力电子装置及系统的概念(可能会出一个简答题)答:电力电子装置是以满足用电要求为目标,以电力半导体器件为核心,通过合理的电路拓扑和控制方式,采用相关的应用技术对电能实现变换和控制的装置。
电力电子装置和负载组成的闭环控制系统称为电力电子控制系统。
电力电子装置及其控制系统的基本组成如下图所示,它是通过弱电控制强电实现其功能的。
2、电力电子装置的应用领域:应用在供电电源、电机调速和电力系统等方面绿色电力电子装置的含义:具有高功率因数和低谐波的电力电子装置电源系统的绿色化有两层含义:(1)节电(2)电源要减少对电网及其他电器设备所产生的污染UPS的绿色化:随着对电网质量标准要求的提高,要求UPS的输入功率因数不能太低,应尽量减小输入电流的谐波和从电网吸取的无功功量。
加强抗电磁干扰能力,降低辐射干扰,将UPS输入功率因数提高到理想程度,这就是绿色无污染UPS的新概念。
(可能是判断题)3、电力电子器件根据能够被控制信号控制的程度分为:不可控器件(电力二极管)、半控器件(晶闸管)、全控器件(电力晶体三极管BJT,电力场效应晶体管,IGBT)根据驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的信号的性质,将电力电子器件分为电流驱动型和电压驱动型。
电流驱动型:SCR(晶闸管)和BJT。
除此之外,都为电压驱动型。
半导体器件的图形如右图:4、缓冲电路在电力电子电路中,常见的缓冲电路有关断缓冲电路、开通缓冲电路和复合缓冲电路。
缓冲电路的主要作用:抑制开关器件的didt、dudt,改变开关轨迹,减少开关损耗,使之工作在安全工作区。
注意:耗能式缓冲电路能够减小开关器件的开关损耗,是因为把开关损耗从器件本身转移至缓冲器内,然后再消耗在电阻上,也就是说,开关器件的损耗减少了,安全运行得到了保证,但总的开关损耗并不一定减少。
(可能出一个判断题)5、电流信号的检测根据响应速度的快慢,电流检测元件分为慢速型电流检测元件和快速型电流检测元件(霍尔电流传感器、脉冲电流互感器以及无感电阻等)霍尔元件有电流引线和电压引线。
新电力电子装置介绍
新电力电子装置介绍随着现代科技的发展,越来越多的电子设备被应用于各种领域中,而电力电子装置则是其中颇受瞩目的一类。
新电力电子装置已经成为现代电力工业中不可或缺的一环。
本文将为您介绍新电力电子装置的基本概念、作用、分类以及未来发展趋势。
一、新电力电子装置的基本概念新电力电子装置(new power electronics device)是指基于半导体电子器件实现的高效率、高可靠性、高性价比的电力变换装置。
新电力电子装置是电力电子技术不断发展的结果,将传统的电气机械控制转换为数字化控制,具有调节范围宽、效率高、可靠性好和功率密度大等优点。
二、新电力电子装置的作用1.电能变换:新电力电子装置可将电能从一种形式变为另一种形式,如交流电变为直流电。
2.电压变换:新电力电子装置可将电压从一个级别变为另一个级别,如汽车充电器将宿主电动车的电压从大约400V升高至800V以便于电池充电。
3.电流变换:新电力电子装置可将电流从一个级别变为另一个级别,如机车牵引中,电力电子装置将高压、高电流的交流电转换成适合马达工作的直流电。
三、新电力电子装置的分类根据其半导体电子器件的类型及其工作方式,新电力电子装置可以分为多种类型。
1.开关型电流源逆变器开关型电流源逆变器(switched current source inverter)可以将直流电转换成交流电,并将电压和频率调节到特定的值。
其基本组成是四个晶体管和两个电容,可实现对交流电的控制和调节。
2.三电平逆变器三电平逆变器(three-level inverter)是由三对单项电流开关组成,使得输出电压有三个电平,可实现较低的在逆变器输出端的谐波和容量等问题。
3.大功率高压直流输电技术大功率高压直流输电技术(HVDC)通过将交流电转换为高压直流电,以降低输电系统中的电磁损耗和传输能力损失,并提升电力传输能力。
四、新电力电子装置的发展趋势当前,新电力电子装置正朝着智能、集成、高效的方向不断发展。
电力电子装置总结
电力电子装置总结第一篇:电力电子装置总结1、电力电子装置的主要类型:AC/DC、DC/DC、DC/AC、AC/AC、静态开关2、器件特点电力二极管:由于存在结电容,有反向恢复时间,在未恢复阻断能力之前,相当于短路状态晶闸管:电流型器件。
擎住电流 IL,触发后,当IA > IL 撤除Ig,仍导通。
维持电流IH,当IA < IH时阻断。
要关断晶闸管,必须使IA小于维持电流。
电力三极管:电流型器件。
二次击穿,当Uce超过超过集电极额定电压后,发生正向雪崩击穿,Ic剧增,称为一次击穿。
一次击穿后如不及时限流,大的集电结功耗会造成局部过热,导致三极管等效电阻减小,Ic再次急剧上上升,管子瞬时过热烧毁,称为二次击穿。
电力场效应管:电压型器件。
单极性导电,开关速度快,常工作在高频方式,存在寄生体二极管D,有反向恢复过程,易引起管子损坏。
导通电阻有正的温度系数,便于并联使用(易于均流)IGBT:电压型器件。
MOSFET与双极晶体管构成的复合管,无二次击穿,有擎住效应。
达到擎住电流后,IGBT失去控制能力。
解决办法:工作电流不超过规定最大值,并尽量减小du/dt值。
3、器件缓冲电路主要作用:抑制开关器件的di/dt、du/dt,改变开关轨迹,减少开关损耗,使之工作在安全工作区内。
分类:无极性、有极性、复合型 RCD关断缓冲电路(P14)电容选择:原则1:按总损耗为最小确定电容值原则2:按临界缓冲计算电容电阻选择:1、器件最小导通时间应大于电容的放电时间常数2、电容的最大电流与工作电流之和不超过器件额定值,为防振荡,采用无感电阻二极管选择:要求快速回复,耐受瞬时大电流,耐压高,一般选用快速恢复二极管。
4、保护技术保护的类型:过电流保护、输出过压保护、输入瞬态电压抑制、输入欠压保护、过温保护、器件控制极保护(P19 重点,清楚其中各元件的作用。
)第二章1、线性电源与开关电源的区别:线性电源管子工作在线性放大区,开关电源工作在开关模式2、开关电源的基本组成:1.开关电源输入环节,(输入浪涌电流的抑制:限流电阻加开关、采用负温度系数热敏电阻NTC)2.功率变换电路(P23):拓扑结构,Buck、Boost、BuckBoost(不带隔离)正激、反激、推挽、半桥、全桥(带隔离变压器)重点掌握前5种的工作原理,波形绘制很重要3.控制及保护电路:控制主要方式是PWM,又分为电压控制模式和峰值电流控制模式3、反激变换器:开关管导通时电源将电能转为磁能储存在电感(变压器)中,当开关管关断时再将磁能变为电能传送到负载(那么应该知道正激变换器了吧) 单端变换器:变压器磁通仅在单方向变化4、重点掌握单端反激开关电源(P27)工作模式:连续和不连续,两种模式输出电压表达式(输入公式困难,自己看书)第三章逆变器1、逆变器的主电路拓扑机构:半桥式、全桥式、推挽式(P55)2、半桥电压利用率低,仅为直流母线电压一半,但其可以利用两个大电容自动补偿不对称波形,这是其一大优点。
浙江大学电力电子技术课件第1章第1部分-打印版
3. 触发导通
如果晶闸管阳极电压UAK为正值,且注入足够的门极 电流,从而使器件进入饱和导通,称为晶闸管的触发 导通。 触发导通条件: UAK>0,UGK>0,并有足够的触发功 率。 一旦器件导通,门极电流就不再具有控制作用。因 此,门极触发电流可用脉冲电流,无需用直流。
4. 关断
自然关断:在导通期间,如果要求器件返回到 正向阻断状态,必须令门极电流为零,且将阳 极电流降低到一个称为维持电流的临界极限值 以下,并保持一段时间。 强迫关断:通过加一反向电压UAK<0,并保持 一段时间使其关断。 在实际电路中是采用阳极电压反向、减小阳极 电压、增大回路阻抗等方式,使阳极电流小于 维持电流,使晶闸管关断。
开通条件与关断条件举例1.1
开通条件与关断条件举例1.2
开通条件与关断条件举例2.1
开通条件与关断条件举例2.2
第一章、电力电子器件
功率二极管 电力晶体管(GTR) 功率场效应晶体管(功率MOSFET) 绝缘栅双极型复合晶体管(IGBT) 晶闸管
第一节 功率二极管
一、根据器件的基本结构分类 (1)PN结功率二极管 (2)肖特基(Schottky)功率二极管
二、PN结功率二极管
1. 结构 具有P-N或P-i-N结构,通过扩散工艺制作。 利用PN结势垒制成的二极管
三、肖特基功率二极管
1. 结构 利用金属与半导体之间的 势垒制成的二极管 2. 特性 低导通电压(0.3V),短开 关时间 反向漏电流大,阻断电压 低 3. 应用 适合于高频低压应用
肖特基功率二极管结构图
第二节
晶闸管
晶闸管是晶体闸流管的简称,是具有 PNPN四层结构的各种开关器件的总称。 普通晶闸管,也称可控硅整流管(SCR) 派生器件:快速晶闸管、逆导晶闸管、 门极可关断晶闸管、双向晶闸管、光控 晶闸管等。
电力电子装置
• 示波器:用于观测电力电子装置的电压、电流和频率等参数 • 功率计:用于测量电力电子装置的功率和效率等性能指标 • 负载:用于模拟电力电子装置在实际应用中的负载和环境
电力电子装置的仿真与实验结果分析
电力电子装置的仿真结果分析
• 性能指标:分析电力电子装置的输出电压、输出电流、效率等性能指标 • 稳定性分析:分析电力电子装置在不同负载和输入电压条件下的稳定性
电力电子装置0的7最新发展与趋
势
电力电子装置的材料与工艺创新
电力电子装置的材料创新
• 新型半导体材料:如碳化硅、氮化镓等,具有高耐压、高导热等特点,提高电力 电子装置的性能 • 复合材料:如金属陶瓷、高分子材料等,用于电力电子装置的封装和散热,提高 装置的可靠性和寿命
电力电子装置的工艺创新
• 芯片制造工艺:如薄片工艺、多芯片集成等,提高电力电子装置的集成度和性能 • 封装技术:如模块封装、系统集成等,提高电力电子装置的可靠性、安全性和体积
电力电子装置:原理与应用
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电力电子装置0的1基本概念与分
类
电力电子装置的定义与功能
电力电子装置是一种将电力与电子技术相结合的设备
• 用于实现电能的变换与控制 • 具有高效率、高功率密度和高精度等特点
电力电子装置的主要功能
• 变换:将一种电力形式转换为另一种电力形式,如交流电转换为直流电 • 控制:通过调整电力电子器件的工作状态,实现对电力系统的控制与调节 • 保护:对电力系统进行保护,防止过电压、过电流等故障对系统造成损害
电力电子装置的集成与智能化
电力电子装置的集成化
• 功率模块:将多个电力电子器件集成在一个模块中,实 现高功率密度、高性能的电力电子装置 • 系统级集成:将电力电子装置与其他电气装置集成,实 现多功能、高效能的电气系统
电力电子装置及设计PPT培训课件
太阳能光伏系统
通过电力电子装置控制太阳能光伏 系统的并网和离网运行,提高系统 的稳定性和可靠性。
海洋能转换系统
探索将海洋能转换为电能的装置和 技术,利用电力电子装置实现高效 能转换。
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优化设计
根据散热性能测试结果,对散热方案进行优 化设计,提高散热效果。
电力电子装置的电磁兼容性设计
电磁环境分析
电磁屏蔽设计
对电力电子装置所处的电磁环境进行分析 ,了解干扰源和干扰频段。
采用金属屏蔽、导电涂料等手段对电力电 子装置进行电磁屏蔽设计,降低电磁干扰 的影响。
接地设计
滤波设计
合理设计电力电子装置的接地方式,降低 接地阻抗,提高抗干扰能力。
光伏逆变器
总结词
光伏逆变器是将太阳能电池板产生的直流电转换为交流电的电力电子装置,是光 伏发电系统中的核心设备。
详细描述
光伏逆变器的主要功能是将太阳能电池板产生的直流电转换为交流电,并输送到 电网或负载。光伏逆变器具有最大功率跟踪、孤岛保护和并网控制等功能,能够 提高光伏发电系统的效率和可靠性。
不间断电源(UPS)
采用滤波器等手段对电力电子装置的输入 输出信号进行滤波处理,抑制电磁干扰的 影响。
04
电力电子装置的应用实例
风电变流器
总结词
风电变流器是用于将风力发电机产生的交流电转换为直流电的电力电子装置,是风力发电系统中的重要组成部分。
详细描述
风电变流器的主要功能是实现风力发电机输出交流电的整流和逆变,将不稳定的风能转换为稳定的直流电,为后 续的储能和并网提供稳定的电源。风电变流器还具有最大功率跟踪、低电压穿越和高电压保护等功能,能够提高 风能利用率和系统的稳定性。
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一、电力电子装置GC 1.电力电子装置是以满足用电要求为目标,以电力半导体器件为核心,通过合理的电路拓扑和控制方式,采用相关的应用技术对电能实现和控制的装置。
2.电力电子装置和负载组成的闭环控制系统称为电力电子控制系统。
3.电力电子装置及其控制系统的基本组成:它是通过弱电控制强电实现其功能的4.电力电子装置的主要类型(1)根据电能转换形式的不同,基本上可以分为5大类:交流-直流变换器(AC/DC)、直流-交流变换器(DC/AC)、直流-直流变换器(DC/DC)、交流-交流变换器(AC/AC)和电力电子静态开关。
① AC/DC变换器又称整流器。
用于将交流电能变换为直流电能。
② DC/DC变换器用于将一种规格的直流电能变换为另一种规格的直流电能。
③ DC/AC变换器又称逆变器。
用于将直流电能变换为交流电能。
④ AC/AC变换器用于将一种规格的交流电能变换为另一种规格的交流电能。
⑤静态开关又称无触点开关,它是由电力电子器件组成的可控电力开关。
5.电力电子装置的应用概况:(1)电力电子装置在供电电源、电机调速、电方至统'等方面都得到了广泛的应用。
①直流电源装置通信电源充电电源电解、电镀直流电源开关电源②交流电源装置交流稳压电源通用逆变电源不间断电源UPS③特种电源装置静电除尘用高压电超声波电源感应加热电源焊接电源④电力系统用装置高压直流输电无功功率补偿装置和电力有源滤波器电力开关⑤电机调速用电力电子装置交、直流调速装置⑥其他实用装置电子整流器和电子变压器空调电源微波炉、应急灯等电源6.发展前景(1)交流变频调速绿色电力电子装置电动车新能源发电信息电源7.应用技术:(1)散热技术:PN结的性能与温度密切相关,每种电力电子器件都要规定最高允许结温Tim,器件在运行时不应超过7V和功耗的最大允许值Pm,否则器件的许多特性和参数都要有较大变化,甚至使器件被永久性地烧坏。
(2)缓冲电路:抑制开关器件的di/dt、du/dt,改变开关轨迹,减少开关损耗,使之工作在安全工作区内。
能量以热的形式消耗在缓冲电路的电阻上。
采用有极性的缓冲电路,以便加快电容或电感的抑制作用。
(3)保护技术①防止过电流的措施:为了防止桥臂中两个开关器件直通,通常对两个开关器件的驱动信号进行互锁并设置死区。
1)互锁就是桥臂中一开关器件有驱动信号时,绝对不允许另一开关器件有驱动信号,可以利用门电路将桥臂中两个驱动信号进行互锁。
2)死区是指桥臂中两个开关器件都不允许开通的时间。
一般元件的关断时间往往大于开通时间,当接收到开通信号后应该推迟一定的死区时间再驱动开关管,才能避免(死区t取关断t1.5~2倍)②电流信号检测慢速型快速型;输出过压保护;输入瞬态电压抑制;输入欠压保护;过温保护;器件控制极保护;自锁式保护电路二、高频开关电源1 / 42 / 48.发展状况:1)高频化 2)电源电路的模块化、集成化 3)绿色化 9.高频开关电源的基本组成高频开关电源主要由输入环节、功率变换电路以及控制驱动保护电路3大部分组成。
功率因数为1的高频整流器电源作为电网的负载,应该采取措施提高电源的输入功率因数,通常功率因数校正有两种方法:无源功率因数校正和有源功率因数校正。
1).无源功率因数校正无源功率因数校正是在电源输入端加入电感量很大的低频电感,以便减小滤波电容充电电流的尖峰。
2).有源功率因数校正输人功率因数提高到接近1。
通常也有两种方法:1有源滤波器进行无功和谐波的补偿。
2采用功率因数校正电路,直接提高整流电路的输入功率因数。
Us 处于正半周时:us>01)状态1,s1截止,s2导通,is 上升, us = Ls • dis/dt — Uc2(2)状态2,S1通、S2截止、is 下降,其等效电路如图2. 24(b)所示,且 us = Ls • Ls /dis + Uc1Ms 处于负半周时,恰好与上述情况相反。
因此通过对S 和各按电流跟踪的策略控制,可以实现整流器输入端电流is 为正弦波、 功率因数为1及输出电压可调的目的。
由上分析可知,滞后电流控制使桥臂A 点电压Ma 。
为一系列PWM 交变方波,幅值为士Udc/2。
三、1.逆变器主电路结构:单相逆变器主电路拓扑结构如图3. 1所示,主要有半桥式、全桥式和推挽式3种。
⑷半桥式 (b)全桥式.. (c)推挽式.2.逆变器的直流不平衡问题:通常讲的逆变器直流不平衡,是指变压器“直流不平衡”,它对系统危害性很大,必须探讨解决的措施。
a) 产生的原因:(正负半周传输能量不平衡)加在主变压器上的电压波形正、负不对称,使得主变压器发生偏磁现象。
b) 直流不平衡的危害变压器铁芯因“偏磁”单方向饱和,它会使输出电压波形畸变率增加,同时在变压器原边 绕组出现极大的励磁电流(电流尖峰可能有近十倍正常电流值),可能使功率开关管因过流 而损坏,对系统危害性很大,必须采取措施解决。
c) 抗不平衡常用措施:1.模拟补偿方法 2.数字适时补偿电路 一、不间断电源UPS 1.Ups 类型:按输出波形分有方波、梯形波和正弦波;按有无机械运动分有动态UPS和静态UPS,动态UPS是依靠一个大飞轮存储的动能来维持供电不中断,静态UPS是以蓄电池储能,应用电力变换技术实现不间断供电;根据UPS的电路结构、不间断供电的方式及人们的习惯,UPS'又分为后备式、双变换在线式、在线互动式和双变换电压补偿在线式(Delta变换式)4种类型。
2.工作原理:(1)后备式ups:(2)双变换在线式UPS(3)在线互动式(4)Delta 变换式UPS3.性能:4.UPS的组成:它由整流器(或PFC电路)、逆变器、蓄电池组、交流滤波器、静态开关、旁路电源、备用电网(如油机)、整流器(或PFC电路)触发控制电路、逆变器触发控制电路、静态开关控制电路和辅助电路等组成。
【其中辅助电路又包括电压、电流、频率、温度等的检测电路,辅助电源,启动和停止电路、显示电路,逆相和缺相检测电路, 保护和报警电路等。
】5.蓄电池组1.蓄电池的种类及其工作原理UPS电源要求蓄电池必须具有在短时间内输出大电流的特性,供电时间能维持10分钟左右。
常用的蓄电池有3种,它们都属于铅酸电池:经济型的HS型电池和适合于低温工作的AHH型电池;适用于长放电时间要求的CS型电池;小型密封式M型电池。
2.蓄电池的基本性能指标:容量,放电率,放电电流,放电终止电压1.75v/单格,自放电率0.01C/天。
3.最大放电电流:4.锁相环工作原理:包含鉴相器(phase detector, PD),环路滤波器(loop filter,LF)以及压控振荡器(voltage controlled oscillator, VC O)这3个基本部件。
基本原理:a)五、直流电动机无触点启动器:正常情况下采用PWM控制,当出现瞬时过流时采用滞环控制,让系统躲过尖峰电流。
a)控制系统启动器采用IGBT全控器件,为了提高启动器的可靠性,系统利用PWM 电流环和瞬时值电流滞环相结合的方法控制IGBT通、断,电流反馈同时引入3个环节。
六、交流调功器:一般的电热装置只要求有合适的电功率传输,对电压、电流的波形没有严格要求,提供这类电能变换的装置称为调功器。
采用过零触发的周波3 / 4控制式,输出电压是断续的正弦波,避免了相位控制下缺角正弦波引起的干扰,使高态浪涌电流和大为减少。
(定周期控制)1.基本原理七、无功补偿:原因:如果用电设备的功率因数较低,就需要从电网吸收较多的无功功率。
无功功率的吸收降低了发电、输电设备的利用率,增加了线路损耗和压降。
如果是冲击性无功负载,还会使局部电网电压产生剧烈波动,影响正常供电。
【开关型静止无功补偿装置,主要有阻抗补偿和开关变换电路补偿】1.抗补偿方案:阻抗补偿是利用电力开关器件在电路中接人合适的电容或电感,使得电路的总阻抗接近阻性,功率因数接近1。
2.电压源变流器补偿:利用电力电子开关组成变化器,向电网提供负载需要的无功功率3.谐波对电力系统的危害:(1)谐波增加了公用电网的附加输电损耗,降低了发电、输电设备的利用率。
(2)在电缆输电的情况下,谐波以正比于其电压幅值的形式增加了介质的电场强度,缩短了电缆的使用寿命,还增加了事故概率和修理费用。
(3)谐波会影响甚至严重影响用电设备的正常工作。
比如谐波对电机产生附加转矩,导致不希望的机械震动、噪声。
还会引人附加铜损、铁损,以及过电压,导致局部过热,绝缘老化,缩短设备使用寿命。
瞬时的谐波高压还可能损坏其他一些对过电压敏感的电子设备。
(4)谐波还引起某些继电器、接触器的误动作。
(5)谐波使得常规电气仪表测量不准确。
(6)谐波对周围的环境产生电磁干扰,影响通信、电话等设备的正常工作。
(7)谐波容易使电网产生局部的并联或串联谐振,而谐振导致的谐波放大效应又进一步恶化和加剧了所有前述问题。
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