電力電子技術(shù)資料

課題二直流調(diào)速裝置直流調(diào)速裝置是電力電子技術(shù)應(yīng)用中較為典型的一種裝置，本課題通過對與直流調(diào)速裝置相關(guān)的知識：單相橋式全控整流電路、單相橋式半控整流電路、有源逆變電路以及可關(guān)斷晶閘管等內(nèi)容介紹和分析。使學(xué)生能夠理解這些電路的工作原理，掌握分析電路的方法。一、本課題學(xué)習目標與要求1．會分析單相橋式可控整流電路（電阻性、電感性負載）輸出電壓ud、電流id和晶閘管兩端電壓uT的波形。2．熟悉續(xù)流二極管的作用和在半控橋電路種的電感性負載的自然續(xù)流和失控現(xiàn)象。3．能計算單相橋式可控整流電路（電阻性、電感性負載）下晶閘管可能承受的最大電壓與流過晶閘管的電流有效值，正確選擇晶閘管。4．掌握逆變的概念和產(chǎn)生逆變的條件。5．掌握逆變失敗的原因和逆變角的確定。6．掌握可關(guān)斷晶閘管的結(jié)構(gòu)、外形及符號；可關(guān)斷晶閘管的工作原理以及驅(qū)動保護電路。7．會分析晶閘管直流調(diào)速裝置的工作原理。二、主要概念提示及難點釋疑1．單相橋式全控整流電路1）電路使用了四個晶閘管，觸發(fā)電路需發(fā)出在相位上相差180°的兩組觸發(fā)脈沖。2）電阻性負載時，在電源電壓正負半周內(nèi)，兩組晶閘管VT1、VT4和VT2、VT3輪流導(dǎo)通向負載供電，使得輸出電壓波形為單相半波電路輸出電壓波形的兩倍。單相全控橋式整流電路帶電阻性負載電路參數(shù)的計算：①．輸出電壓平均值的計算公式：悔②老．負益載電迎流平那均值滿的計永算公熄式：沸③謝．輸園出電路壓的猾有效納值的鋒計算剃公式餃：萍④淹．負旗載電桐流有憶效值爺?shù)挠嬈剿愎喪剑合瘼輵T．流成過每舉只晶征閘管國的電刪流的忽平均蜘值的邊計算侵公式暖：激⑥甚．流浙過每燒只晶群閘管換的電長流的反有效得值的處計算劫公式騾：舌⑦各．晶腎閘管局可能記承受配的最循大電土壓為摟：袋3榮）電坦感性榴負載納時，甜如電霉感足猾夠大擋，輸癢出電壺壓波棉形出還現(xiàn)負含值。塔α荒＜脅90回°壓時，六電流護連續(xù)斤，愧U咐d客=0凡~0揮.9默U害2輕；暴α香＞著90灶°疑時，繭電流私斷續(xù)鞏，康U乞d早≈鄭0皇。劉4相）單表相全筒控橋智式整快流電賓路帶秧電感傷性負濟載電焦路參缸數(shù)的患計算釣：從①窄．輸教出電黑壓平廊均值橋的計跳算公白式：輔②痕．負夫載電滑流平云均值坊的計蔑算公題式：贈③撤．流鉗過一朱只晶宏閘管填的電英流的競平均礦值和搖有效攔值的念計算什公式爹：餃④閉．晶鴿閘管慌可能楚承受粉的最藏大電誠壓為綿：狡2柴．單損相橋謎式半拐控整戶流電堤路煎1伐）電宇路是氣用兩賠只二網(wǎng)極管磨代替犯了單斗相橋灑式全貿(mào)控整錫流電崗路種李的兩滲只晶拆閘管壓，只敲能用握于整妄流而配不能僚用于礎(chǔ)逆變拌。棗2鹿）大甘電感哥負載染時存鄰在自筆然續(xù)送流和指失控贊現(xiàn)象士3局）單盼相全喚控橋皮式整勢流電搏路帶賤電阻辮性負掌載電固路參理數(shù)的絡(luò)計算膛：列①眨．輸輝出電建壓平散均值殼的計虧算公醫(yī)式：向的移任相范逼圍是楚0表°困～竟18租0巨°細。偽②州．負望載電憑流平慰均值誤的計惱算公哀式：過③童．流零過一翠只晶烤閘管稍和整紡流二谷極管征的電差流的當平均待值和災(zāi)有效從值的賴計算燈公式揀：掛④醉．晶渾閘管翼可能企承受粗的最認大電淡壓為燒：冒4轎）加漆了續(xù)盒流二逐極管議后，族單相肢全控猶橋式泛整流冒電路私帶電礎(chǔ)感性炭負載途電路希參數(shù)南的計騎算如瞎下：鞭①彩．輸寒出電悠壓平誼均值捐的計亮算公到式：世的移斧相范誦圍是擺0他°披～尋18嗎0刷°樸。架②晉．負戰(zhàn)載電兔流平拋均值痛的計涼算公出式：磚③香．流滔過一限只晶盜閘管白和整斧流二弊極管喚的電書流的府平均杜值和已有效砌值的病計算嘉公式淹：過④料．流醉過續(xù)饞流二流極管撫的電繞流的鍵平均良值和縮有效乎值分拉別為濕：淚⑤諸．晶尚閘管筒可能句承受仰的最付大電寧壓為芒：卸3徹．有喊源逆榨變教1直）產(chǎn)完生逆行變的瘦條件社①泊變陜流裝景置的邪直流另側(cè)必苦須外捐接電工壓極凍性與晴晶閘顯管導(dǎo)寶通方挺向一淺致的詠直流帳電源舊，且歷其值薦稍大乘于變鋼流裝光置直勇流側(cè)彈的平林均電粒壓。豪②許變庸流裝協(xié)置必墨須工導(dǎo)作在?。季?0婚°沒（即微＞邁90己°編）區(qū)旺間，狠使其兇輸出波直流飲電壓惠極性料與整陡流狀暈態(tài)時稼相反振，才例能將紋直流擾功率貞逆變拆為交愿流功飼率送聰至交鑄流電球網(wǎng)。身2毛）逆直變和掀整流目的關(guān)瓶系醬同一盟晶閘由管變傍流裝烤置，侍當雞0免°烈＜排＜炊90臂°仗時工惠作在控整流螺狀態(tài)陵，當趴90昨°輛＜次＜腸18搞0半°聽同時慨存在慘一個捉適當范的外味接直剝流電商源，催則工捐作在蔑逆變慕狀態(tài)液。整鞏流和困逆變千、交歸流和礎(chǔ)直流啦是通虧過晶倒閘管瀉變流劫器聯(lián)封系在怕一起臺，在怠一定廚條件絞下可貍以轉(zhuǎn)律化。短因而雁逆變善電路蜜的工數(shù)作原彼理、肢參數(shù)槐計算層、分推析方夫法等鬧都和責整流聲電路饑密切匯相關(guān)桿。然三、渠學(xué)習疑方法權(quán)1蒼．波隱形分薦析法煮：濁讀者的要學(xué)潑會利春用波吐形分將析來件分析腫橋式控整流窩電路棵工作觀原理臺。煙2蹤．分員析計迫算法激：鄉(xiāng)電路組中各許電量彼的計佛算要允通過繩工作穗原理莖分析煎來推哪導(dǎo)。拳3抱．物對比跳法：慨將單饅相橋蓬式全乓控橋濃和半催控橋尊電路堂波形冬和工屢作原買理對省比分呼析。誕4仰．理丑論聯(lián)仰系實竿際法猜：迅將理忍論波挽形和盤實際城波形朽聯(lián)系適起來隙，對擠照分綠析。品5車．討杜論分休析法永：幅讀者秧要學(xué)析習與檢他人幻討論責分析覺問題莖，并她了解唉其他巷讀者掙的學(xué)巧習方葵法和車學(xué)習爸收獲嬌，提凝高學(xué)潑習效鍵率。立四、勝典型悲題解鄰析召例滅2聰－次1悉單相綱橋式咐全控挑整流裝電路蛙中，袖若有置一只塔晶閘時管因施過電游流而絹燒成今短路棒，結(jié)扇果會癢怎樣位？若堤這只脅晶閘面管燒踏成斷狡路，救結(jié)果鳥又會憑怎樣狗？覆解：區(qū)若有問一晶詢閘管習因為茂過流蚊而燒覆成斷堡路，備則單復(fù)相橋帆式全械控整垮流電灶路變杜成單戲相半槍波可浴控整誦流電原路。奏如果脆這只木晶閘廳管被蝶燒成尋短路姥，會出引起撥其他列晶閘罪管因石對電籮源短陷路而瑞燒毀桐，嚴釋重時盾使輸很入變東壓器火因過德流而刪損壞還。想例飄2刑－獅2混單相貧橋式蠅全控材整流李電路蠶帶大虎電感俯負載后時，緣它與首單相歪橋式煉半控閱整流找電路嘆中的矛續(xù)流謊二極航管的秧作用燃是否護相同艷？為窯什么愚？縫解：癢作用鬧不同烏。全緒控整毫流電添路電叫感性爪負載季時，雖其輸莊出電騰壓波陷形出秋現(xiàn)負削值，界使輸次出電普壓平資均值隆降低威，因尊此，遺負載摸兩端品接上龍續(xù)流剃二極沈管后梁，輸棄出電幻壓波壺形中掏不再悄有負傾值，投可以發(fā)提高仗輸出最平均償電壓挺，以鴨滿足裕負載賄的需演要。弱半控們橋電脈路電噴感性福負載員時，雖由于卡本身懂的自霞然續(xù)違流作院用，匆即使凈不接喂續(xù)流偷二極事管，廈其輸買出電匙壓波嘉形也桂不會閘出現(xiàn)賞負值戴。但掃是一惜旦觸脊發(fā)脈璃沖丟艘失，舊會使教晶閘軌管失丸控。鍋因此嘆仍要爸再負遣載兩栗端街抖上續(xù)嚼流二汁極管蓄，防浴止失墾控。煤例掌2躺－驗3貢竿單相疲橋式牧全控縮整流嘗電路庸，大昏電感則負載秀，交也流側(cè)裁電流捐有效鍛值為押22挺0V皂，負鏈載電疏阻何R頭d蘇為污4稠Ω菌，計湊算當故時，胸直流鐘輸出深電壓朋平均零值捆、輸執(zhí)出電幅流的跌平均險值璃；若納在負悶載兩興端并均接續(xù)俗流二乓極管濕，其爆、白又是昨多少格？此暮時流沿過晶燦閘管容和續(xù)渾流二喝極管刃的電證流平論均值畝和有釘效值禍又是蜘多少缺？畫澇出上怕述兩緣種情超形下讀的電閘壓電福流波典形。膜解：孕不接岔續(xù)流燕二極鞋管時陳，由忠于是井大電瞎感負姑載，賓故記接續(xù)瓶流二待極管玻時懶圖新2冊－較1再例肆2蜓－既4遣波形蟻圖杰不接子續(xù)流炮二極得管時城波形日如圖銷2迎－錦1弟（功a背）所扯示；慎接續(xù)嶺流二己極管哨時波嫁形如六圖初2孤－之1蘿（園b拘）所廚示。盆例尚2顆－乓4尊單相賞橋半嶺控整滾流電奏路，球?qū)χ敝{流電遞動機危供電格，加愛有電萬感量羅足夠鋼大的剖平波賴電抗際器和掏續(xù)流濟二極畢管，民變壓在器二訴次側(cè)難電壓陪22笨0V晌，若妻控制撤角禾，且釋此時鏟負載屢電流棍，計英算晶杯閘管嘴、整發(fā)流二叢極管僅和續(xù)致流二貪極管餓的電著流平我均值冷及有瞇效值糖，以捏及變氣壓器予的二苦次側(cè)正電流越、容蜜量仿S機。模解：辰由于叫平波寒電抗建器的謙電感菠量足記夠大稀，所泡以可盆視為標大電角感負皇載，飾整流恥輸出賊電流贏的波爬形為報以水仙平直顛線?？‘旙H時，援晶閘應(yīng)管的嗽平均侵電流譯為氏整流放二極侄管的議電流宜平均握值與苦晶閘慶管的閉電流孝平均震值相改等朵晶閘服管電迫流有懇效值農(nóng)為妥整流電二極盜管和霞晶閘包管的告電流代有效廳值為唱續(xù)流相二極銜管的輝電流認平均肝值為坦變壓奸器的微二次役側(cè)電濕流為桿電源拉容量醫(yī)為疊例聚2達－折6責圖炊2引－捷2財（懼a皮）為需具有園中點介二極水管的城單相公半控鹿橋式言整流枝電路嘩。疏（剛1引）是陸森珠朗繪出澇時輸營出電澡壓波條形；形（剛2柄）晚鉛睛稀報推導(dǎo)杜出輸涼出電職壓吹U臘d酸的計鈴算公量式；擱（剪3財）暗乳央框腎求出進的抵U沸d包最大立值和辭最小貼值。煉圖未2蓮－夾2布例查2譽－箭6楚圖世解舊：（魔1幅）設(shè)粉在億0毛～咳期間膨，搭VT阻1后、旱VT蠶2育未觸盼發(fā)導(dǎo)奏通，勻電路踢在正速半周牌，逝VD怕3麥和縮VD叼2司導(dǎo)通歪；輸排出電排壓竿；晨在猜～塊π漠期間述，由捏于陶VT藏1背因觸摧發(fā)而辟導(dǎo)通燈，鍬VD驗3咸承受壯反壓邁而關(guān)順斷，吳VD液2唐繼續(xù)夠?qū)T，則捆輸出儲電壓辟。填在綁π層～妙π樸＋支期間淋，勢VT海1曾承受啦反壓擠而關(guān)受斷，堤VD撇3敘和析VD戒1貞導(dǎo)通封，輸主出電刷壓防；豪在導(dǎo)π鍋＋晨～籍2趕π效期間爐，屈VT印2睬因觸較發(fā)而困導(dǎo)通馬，先VD繩1耍繼續(xù)閥導(dǎo)通宗，義VD旬3掃因反毅壓而籍截止巴，則貞輸出擁電壓赴。輸扎出電照壓波輪形如磁圖匪2順－炎2亡（茅b康）所半示。緩（賣2千）昏（掩3起）當日時，區(qū)當教＝問π茂時，梅例甩2適－憑7們圖督2盟－箱3穗（脅a憤）所若示，升晶閘恥管的哥為予60刑°棒，試喘畫出和晶閘隆管承說受的析電壓更波形經(jīng)，整視流管有和續(xù)令流二狀極管縣每周竭期各謙導(dǎo)電璃多少打度？基并計琴算晶葉閘管新、整鉤流二蠶極管懇以及血續(xù)流農(nóng)二極煮管的講電流具平均劣值和寄有效喘值。候已知繭電源帳電壓乏是顛22聽0V貪，負幕載是埋電感鄰性負蓮載，毒電阻扁為芒5產(chǎn)Ω傷。形（拔a觀）書(b關(guān))河圖閱2春－影3磁例鴿2倡－啄7礦圖雞例都2摸－堅8清辦直流披電動你機負墳載單青相全亂控橋襖整流巾電路蓮中，支串接司平波壯電抗習器的期意義啄是什斑么遲?坐解：頂由單鄰相全咸控橋凳整流偉電路料輸出嬸的電截壓波原形是場脈動企的缺崇角正則弦波初，當尾增大概時，縣輸出向電壓翻、電港流脈紫沖加迅劇，找電流幕的交劑流分明量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