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电力电子变流技术电子PPT课件.pptx

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文档介绍

文档介绍:组合变流电路:是将AC/DC、DC/DC、AC/AC和DC/AC四大类基本变流电路中的某几种基本的变流电路组合起来,以实现一定的新功能。
间接交流变流电路:先将交流整流为直流,再逆变为交流,是先整流后逆变的组合。
应用:
交直交变频电路(Variable Voltage Variable Frequency—VVVF),主要用作变频器。
恒压恒频变流电路(Constant Voltage Constant Frequency—CVCF),主要用作不间断电源(Uninterruptable Power Supply——UPS)。
间接直流变流电路:先将直流逆变为交流,再整流为直流电,是先逆变后整流的组合。
应用:各种开关电源(Switching Mode Power Supply——SMPS)
引言
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间接交流变流电路
间接交流变流电路主要按电压型、电流型进行分类。
间接交流变流电路,其逆变部分多采用PWM控制。
        间接交流变流电路原理
1.电压型间接交流变流电路
电压型间接交流变流电路在负载能量反馈到中间直流电路时,将导致电容电压升高,称为泵升电压,如果能量无法反馈回交流电源,泵升电压会危及整个电路的安全。
图8-1 不能再生反馈的电压型间接交流变流电路
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        间接交流变流电路原理
为使电路具备再生反馈电力的能力,可采用:
带有泵升电压限制电路的电压型间接交流变流电路
当泵升电压超过一定数值时,使V0导通,把从负载反馈的能量消耗在R0上
图8-2 带有泵升电压限制电路的电压型间接交流变流电路
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        间接交流变流电路原理
利用可控变流器实现再生反馈的电压型间接交流变流电路
当负载回馈能量时,可控变流器工作于有源逆变状态,将电能反馈回电网。
图8-3 利用可控变流器实现再生反馈的电压型间接交流变流电路
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        间接交流变流电路原理
整流和逆变均为PWM控制的电压型间接交流变流电路
整流和逆变电路的构成完全相同,均采用PWM控制,能量可双向流动。
输入输出电流均为正弦波,输入功率因数高,且可实现电动机四象限运行。
图8-4 整流和逆变均为PWM控制的电压型间接交流变流电路
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        间接交流变流电路原理
2.电流型间接交流变流电路
整流电路为不可控的二极管整流时,电路不能将负载侧的能量反馈到电源侧。
为使电路具备再生反馈电力的能力,可采用:
整流电路采用晶闸管可控整流电路。
负载回馈能量时,可控变流器工作于有源逆变状态,使中间直流电压反极性。
图8-6 采用可控整流的电流型间接交流变流电路
图8-5 不能再生反馈电力的电流型间接交流变流电路
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        间接交流变流电路原理
整流和逆变均为PWM控制的电流型间接交流变流电路
通过对整流电路的PWM控制使输入电流为正弦波,并使输入功率因数为1。
图8-7 电流型交—直—交PWM变频电路
图8-8 整流和逆变均为PWM控制的电流型间接交流变流电路
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交直交变频器
晶闸管直流电动机传动系统存在一些固有的缺点:(1) 受使用环境条件制约;(2) 需要定期维护;(3) 最高速度和容量受限制等。
交流调速传动系统除了克服直流调速传动系统的缺点外还具有:(1) 交流电动机结构简单,可靠性高;(2) 节能;(3) 高精度,快速响应等优点。
采用变频调速方式时,无论电机转速高低,转差功率的消耗基本不变,系统效率是各种交流调速方式中最高的,具有显著的节能效果,是交流调速传动应用最多的一种方式。
笼型异步电动机的定子频率控制方式,有:(1) 恒压频比(U/f)控制;(2) 转差频率控制;(3) 矢量控制;(4) 直接转矩控制等。
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交直交变频器
1.恒压频比控制
为避免电动机因频率变化导致磁饱和而造成励磁电流增大,引起功率因数和效率的降低,需对变频器的电压和频率的比率进行控制,使该比率保持恒定,即恒压频比控制,以维持气隙磁通为额定值。
恒压频比控制是比较简单,被广泛采用的控制方式。该方式被用于转速开环的交流调速系统,适用于生产机械对调速系统的静、动态性能要求不高的场合。
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交直交变频器
工作原理:
转速给定既作为调节加减速的频率f指令值,同时经过适当分压,作为定子电压U1的指令值。该比例决定了U/f比值,由于频率和电压由同一给定