电力电子技术：AC-DC变换器（整流与有源逆变）详解

第五章AC-DC变换器（整流和有源逆变电路）是电力电子技术中的核心部分，主要探讨了将交流电转换为直流电（整流）以及将直流电逆变为交流电（有源逆变）的过程。这部分内容首先介绍了逆变的概念，它是整流的逆过程，例如电力机车在下坡时通过逆变将存储的动能转化为电能返回电网。 在章节中，重点讨论了相控有源逆变电路，这种电路可以分为两类：有源逆变电路，即交流侧与电网相连，常见于需要向电网输送电能的系统；无源逆变则不直接与电网相连，而是直接驱动负载。可控整流电路在这种情况下可以作为有源逆变器使用，只要调整工作条件，电路结构不变，但工作性质转变为逆变。 逆变产生的关键条件包括： 1. 必须存在一个直流电动势，其极性与晶闸管的导通方向相同，且其电压值大于变流电路直流侧的平均电压。 2. 晶闸管的控制角α需大于90度（π/2），以便在负半周期内导通，形成反向电压Ud。 为了实现能量回馈，当晶闸管导通方向反转时，需要确保电压Ud反向。同时，为了避免电流过大，电动机的电动势方向也需要相应反转，并保持一定的电动势优势（|EM|略大于|Ud|）。这需要精确控制晶闸管的触发策略和电动机的工作状态。 整个章节还可能涉及不同类型的逆变电路实现，如PWM整流电路（脉宽调制整流）和同步整流电路，它们各自具有不同的工作原理和效率特性。此外，还会介绍不控整流电路和相控整流电路，这些基础电路是理解有源逆变电路的基础。 总结来说，第五章AC-DC变换器深入剖析了电力电子技术中的核心概念，涵盖了逆变原理、实现条件、不同类型的逆变电路设计以及实际应用中的注意事项，对于理解和应用电力电子技术具有重要的理论价值和实践指导意义。