第4章有源逆变电路和PWM整流电路4.1有源逆变电路2.直流发电机—电动机系统电能的流转3.逆变产生的条件图4-2aM电动运行，全波电路工作在整流状态，在0~π/2间，Ud为正值，并且只有当Ud>EM，才能输出Id。交流电网输出电功率，电动机输入电功率。图4-2bM回馈制动，由于晶闸管的单向导电性，Id方向不变，欲改变电能的输送方向，只能改变EM极性。为了防止两电动势顺向串联，Ud极性也必须反过来，即Ud应为负值，且|EM|>|Ud|，才能把电能从直流侧送到交流侧,实现逆变。电能（注意不是电流）的流向与整流时相反,M输出电功率,电网吸收电功率。Ud可通过改变来进行调节，逆变状态时Ud为负值，在π/2~π间。产生逆变的条件有二：（1）有直流电动势，其极性和晶闸管导通方向一致，其绝对值大于变流器直流侧平均电压；（2）晶闸管的控制角>π/2，使Ud为负值。4.1.2三相有源逆变电路可结合整流的办法来处理逆变时有关波形与参数计算等各项问题把>π/2时的控制角用β＝π－α表示，β称为逆变角而逆变角β和控制角α的计量方向相反，其大小自β=0的起始点向左方计量。（实际上还是由α来确定比较方便）。三相半波电路工作于有源逆变状态时波形如图4-3所示有源逆变状态时各电量的计算：Ud=1.17U2cosα=-1.17U2cosβ（4-1）Ud为负值输出直流电流的平均值亦可用整流的公式，即：Id=（Ud-E)/R（4-2）Id为正值（代入公式时E为负值）1.三相半波整流电路图4-4三相桥式整流电路工作于有源逆变状态时的电压波形三相桥式电路工作于有源逆变状态时波形如图4-4所示有源逆变状态时各电量的计算：Ud=2.34U2cosα=-2.34U2cosβ（4-5）Ud为负值输出直流电流的平均值亦可用整流的公式，即：Id=（Ud-E)/R（4-6）Id为正值考虑变压器漏抗时：每个晶闸管导通2π/3，故流过晶闸管的电流有效值为（忽略直流电流id的脉动）（4-3）从交流电源送到直流侧负载的有功功率为:Pd=RId+EMId（4-4）当逆变工作时，由于EM为负值，故Pd一般为负值，表示功率由直流电源输送到交流电源。在三相桥式电路中，变压器二次侧线电流的有效值为：（4-5）4.1.3逆变失败的原因与最小逆变角的限制4.1.3逆变失败的原因与最小逆变角的限制2.确定最小逆变角βmin的依据逆变时允许采用的最小逆变角β应等于βmin=δ+γ+θ′（4-6）δ:晶闸管的关断时间tq折合的电角度，tq大的可达200~300us，折算到电角度约4~5；γ：换相重叠角，随直流平均电流和换相电抗的增加而增大；θ′：为安全裕量角，主要针对脉冲不对称程度（一般可达5）值约取10。βmin一般为30~35。举例如下：某装置整流电压为220V，整流电流800A，整流变压器容量为240kVA，短路电压比Uk%为5%的三相线路，其γ值约为15~20。4.2PWM整流电路（3）PWM整流（使用全控型电力电子器件）2、单相PWM整流器模型及原理分析2、单相PWM整流器模型及原理分析2、单相PWM整流器模型及原理分析4.2.2单相PWM整流器的拓扑结构与控制4.2.2单相PWM整流器的拓扑结构与控制应用：