以单相全波电路代替上述发电机,给电动机供电,分析此时电路内电能的流向。设电动机M作为电动机运行,全波电路应工作在整流状态,α的范围为0~π/2,直流侧输出Ud为正值,并且Ud>EM,如图5-53a所示,才能输出Id,其值为
图5-53 单相全波电路的整流与逆变
一般情况下RΣ值很小,因此电路经常工作在Ud≈EM的条件下,交流电网输出电功率,电动机则输入电功率。
在图5-53b中,电动机M作为发电回馈制动运行,由于晶闸管器件的单向导电性,电路内Id的方向依然不变,欲改变电能的输送方向,只能改变EM的极性。为了防止两电动势顺向串联,Ud的极性也必须反过来,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。这时Id为
电路内电能的流向与整流时相反,电动机输出电功率,电网吸收电功率。电动机轴上输入的机械功率越大,则逆变的功率也越大。为了防止过电流,同样应满足EM=Ud。EM的大小取决于电动机转速的高低,而Ud可通过改变α来进行调节。由于逆变状态时Ud为负值,故α在逆变状态的范围应在π/2~π之间。(www.daowen.com)
在逆变工作状态下,虽然晶闸管的阳极电位大部分处于交流电压为负的半周期,但由于有外接直流电动势EM的存在,使晶闸管仍能承受正向电压而导通。
从上述分析中,可归纳出产生逆变的条件如下:
1)要有直流电动势,其极性须和晶闸管的导通方向一致,其值应大于变流电路直流侧的平均电压。
2)要求晶闸管的触发延迟角α>π/2,使Ud为负值。
两者必须同时具备才能实现有源逆变。
必须指出,半控桥或有续流二极管的电路,因其整流电压ud不能出现负值,也不允许直流侧出现负极性的电动势,故不能实现有源逆变。欲实现有源逆变,只能采用全控电路。
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