电力电子技术:AC-DC变换器(整流与有源逆变)详解
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更新于2024-07-04
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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。
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