成都信息工程大学（成都信工学院）：《电力电子技术 Power Electronics》教学资源（PPT课件）第八章 组合变流电路

第8章组合变流电路 引宣 8.1间接交流变流电路 8.2间接直流变流电路 本章小结 它力电子术 8-1

电力电子技术 8-1 第8章 组合变流电路 引言 8.1 间接交流变流电路 8.2 间接直流变流电路 本章小结

第8章组合变流电路·引言 ■基本的变流电路 第2~5章分别介绍的ACDC、DCDC、ACAC和 DCAC四大类基本的变流电路。 组合变流电路 将某几种基本的变流电路组合起来,以实现一定的新 功能,即构成组合变流电路 间接交流变流电路 先将交流电整流为直流电,再将直流电逆变为交流电, 是先整流后逆变的组合。 间接直流变流电路 先将直流电逆变为交流电,再将交流电整流为直流电, 是先逆变后整流的组合。 它力电子术 8-2

电力电子技术 8-2 第8章 组合变流电路•引言 ▪ 基本的变流电路 第2～5章分别介绍的AC/DC、DC/DC、AC/AC和 DC/AC四大类基本的变流电路 。 ▪ 组合变流电路 将某几种基本的变流电路组合起来，以实现一定的新 功能，即构成组合变流电路。 ▪ 间接交流变流电路 先将交流电整流为直流电，再将直流电逆变为交流电， 是先整流后逆变的组合。 ▪ 间接直流变流电路 先将直流电逆变为交流电，再将交流电整流为直流电， 是先逆变后整流的组合

81间接交流变流电路 间接交流变流电路由整流电路、中间 直流电路和逆变电路构成。 分为电压型间接交流变流电路和电流 型间接交流变流电路 ●间接交流变流电路的逆变部分多采用 PWM控制。 它力电子术 8-3

电力电子技术 8-3 8.1 间接交流变流电路 ▪ 间接交流变流电路由整流电路、中间 直流电路和逆变电路构成。 ▪ 分为电压型间接交流变流电路和电流 型间接交流变流电路 间接交流变流电路的逆变部分多采用 PWM控制

81间接交流变流电路 8.1.1间接交流变流电路原理 8.1.2交直交变频器 8,13恒压恒频(cVcF电源 它力电子术 8-4

电力电子技术 8-4 8.1 间接交流变流电路 8.1.1 间接交流变流电路原理 8.1.2 交直交变频器 8.1.3 恒压恒频(CVCF)电源

8.1.1间接交流变流电路原理 当负载为电动机时,通常要求间接交流变流电路具有再 生反馈电力的能力,要求输出电压的大小和频率可调, 此时该电路又名交直交变频电路 1)电压型间接交流 AC AC 变流电路 (电源) (负载) 图8-1不能再生反馈的电压型间接交流变流电路 6不能再生反馈电力的电压型间接交流变流电路的整流部分 采用的是不可控整流,它只能由电源向直流电路输送功率, 而不能反馈电力。图中逆变电路的能量是可以双向流动的, 若负载能量反馈到中间直流电路,将导致电容电压升高, 称为泵升电压。 它力电子术 8-5

电力电子技术 8-5 8.1.1 间接交流变流电路原理 ▪ 当负载为电动机时，通常要求间接交流变流电路具有再 生反馈电力的能力，要求输出电压的大小和频率可调， 此时该电路又名交直交变频电路。 不能再生反馈电力的电压型间接交流变流电路的整流部分 采用的是不可控整流，它只能由电源向直流电路输送功率， 而不能反馈电力。图中逆变电路的能量是可以双向流动的， 若负载能量反馈到中间直流电路，将导致电容电压升高， 称为泵升电压。 1）电压型间接交流 变流电路 图8-1 不能再生反馈的电压型间接交流变流电路

81.1间接交流变流电路原理 6使电路具备再生反馈电力的 AC AC 能力的方法: (电源) (负载) 带有泵升电压限制电路的电压 型间接交流变流电路。 AC V AC 当泵升电压超过一定数值时, 电源 负载 R 使Vo导通,把从负载反馈的能量 消耗在Ro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 利用可控变流器实现再生反馈的 AC 电压型间接交流变流电路。 电源 负载 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 它力电子术 8-6

电力电子技术 8-6 8.1.1 间接交流变流电路原理 使电路具备再生反馈电力的 能力的方法 ： 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 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

8.1.1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 AC 本 AC 整流和逆变电路的构成完 电源 负载 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,图8-4整流和逆变均为PWM控制 且可实现电动机四象限运行。 的电压型间接交流变流电路 它力电子术 8-7

电力电子技术 8-7 8.1.1 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

8.1.1间接交流变流电路原理 2)电流型间接交流变流电路 Ac 电源 负载 ◎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。 图8-5不能再生反馈电力的 电流型间接交流变流电路 6为使电路具备再生反馈电 力的能力,可采用 AC AC ←整流电路采用晶闸管可 电源 负载 控整流电路。 <= ←负载回馈能量时,可控 再生反馈输送功率 变流器工作于有源逆变 功率流向 状态,使中间直流电压 图8-6采用可控整流的 电流型间接交流变流电路 反极性。 它力电子术 8-8

电力电子技术 8-8 8.1.1 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。 图8-5 不能再生反馈电力的 电流型间接交流变流电路 图8-6 采用可控整流的 电流型间接交流变流电路 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

8.1.1间接交流变流电路原理 整流 逆变 实现再生反馈的电路图 负载为三相异步电动机, 本水水 适用于较大容量的场合 3 C 本 e整流和逆变均为PWM控制的 电流型间接交流变流电路 图8-7电流型交-直-交PWM变频电路 ←通过对整流电路的PWM控 U 电源b V负载 制使输入电流为正弦并使输 本本 入功率因数为1 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 它力电子术 8-9

电力电子技术 8-9 8.1.1 间接交流变流电路原理 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 图8-7 电流型交-直-交PWM变频电路 实现再生反馈的电路图 负载为三相异步电动机， 适用于较大容量的场合。 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并使输 入功率因数为1

812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/控制;(2)转差频率控制;(3)矢量控制;(4)直接转 矩控制等。 它力电子术 8-10

电力电子技术 8-10 8.1.2 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