电力电子技术——变压器漏感对整流电路的影响
电力电子技术概念题(大工复习)
电力电子技术概念题（自总结版）1、何为晶闸管导通角？何为晶闸管控制角？2、关断缓冲电路的作用是什么？开通换缓冲电路的作用是什么？3、何为通态损耗？何为断态损耗？4、何为晶闸管通态电流临界上升率didt ？何为晶闸管断态电压临界上升率dudt？5、电力电子期间驱动电路的基本任务是什么？6、换向重叠角受哪些参数影响？其变化规律是什么？7、何为双极性PWM控制方式？何为单极性PWM控制方式？何为SPWM波？8、何为逆变失败？讲述逆变失败的原因。
9、何为晶闸管擎住电流？何为晶闸管维持电流？何为晶闸管通态平均电流？10、何为同步调制？何为异步调制？11、何为有源逆变？何为无缘逆变？实现有源逆变的条件是什么？12、逆变时允许采用的最小逆变角βmin如何确定？13、有哪几种换流方式？14、变压器漏感对整流电路有哪些影响？15、哪些是电压型驱动器件、电流型驱动器件？16、何为晶闸管触发电路的定相？一、 晶闸管在一个电源周期中处于通态的电角度称为导通角，用θ表示，θ=π−α。
从晶闸管开始承受正向阳极电压起，到施加触发脉冲止的电角度称为触发延迟角，用α表示，也成为触发角或控制角。
二、 关断缓冲电路又称du dt ⁄抑制电路，用于吸收期间的关断过电压和换相过电压，抑制du dt ⁄，减小关断损耗。
开通缓冲电路又称di dt ⁄抑制电路，用于抑制器件开通时的电流过冲和di dt ⁄，减小器件的开通损耗。
三、 电子电子器件在导通或者阻断的状态下，并不是理想的短路或断路，导通时器件上有一定的通态压降，阻断时器件上有微小的断态漏电流流过，尽管其数值都很小，但分别与数值较大的通态电流和断态电压相作用，就形成了电力电子期间的通态损耗和断态损耗。
（通态损耗是电力电子器件功率损耗的主要原因，但期间的开关频率较高时，开关损耗会随之增大而可能成为器件功率损耗的主要因素）四、 通态电流临界上升率di dt ⁄：在规定条件下，晶闸管能很瘦而无有害影响的最大通态电流上升率（如果电流上升太快，可能造成局部过热而是晶闸管损坏）。
漏抗对整流电路的影响
漏抗对整流电路的影响整流电路是一种将交流电转换为直流电的电路。
在正常运行时，整流电路能够有效地将交流电信号变为直流电信号，以供电子设备稳定运行。
然而，整流电路在实际使用中还会受到漏抗的影响，从而导致电路性能下降或故障。
首先，我们来了解一下什么是漏抗。
漏抗是指在变压器或电感器的工作中，由于铁芯周围空气间隙或绝缘材料的不完善，使得变压器的磁通未能充分引入铁芯，而从铁芯上方或侧边溜掉一部分，这部分磁通称为漏抗磁通，漏抗磁通必然伴随着漏抗磁阻抗。
漏抗的存在会导致电感器工作效能降低，从而对整流电路产生影响。
首先，漏抗会降低整流电路的转换效率。
在没有漏抗时，电感器可以完全转换交流电信号为直流电信号。
而当有漏抗存在时，部分电流会通过漏抗磁通损耗掉，导致输出的直流电信号减少。
因此，漏抗对整流电路的转换效率具有直接的负面影响。
其次，漏抗还会引起整流电路的电压损耗。
漏抗磁通产生的电流将会导致电压降低，从而导致整流电路输入电压的损失。
这将会影响到电子设备的正常运行，特别是在输入电压较低的情况下，电子设备可能无法正常工作。
此外，漏抗还会导致整流电路的温升增加。
漏抗造成的电压降低会使整流电路输出功率下降。
为了获得所需的输出功率，整流电路需要提高输入功率，这会导致整流电路的能量损耗增加。
这些能量被转化为热量，导致整流电路的温度升高。
当温度升高到一定程度时，可能会导致电路元件的老化、损坏甚至起火。
最后，漏抗还会对整流电路的稳定性产生影响。
漏抗的存在使得整流电路的输出信号具有更大的波动性和噪声。
这将会对电子设备的正常工作产生干扰，特别是对于需要稳定直流电源的设备，漏抗的影响更为显著。
综上所述，漏抗对整流电路具有诸多影响，包括转换效率降低、电压损失、温升增加和稳定性下降等。
在实际应用中，为了减少漏抗对整流电路的影响，我们可以通过优化设计、选择合适的电感器和变压器等方式来提高整流电路的性能。
电力电子技术-多重化整流电路 变压器漏感对整流电路的影响
2LB
=
由上式得：
6U
2
sin(
ωt
−
5π
6
)
2LB
（5-32）
进而得出：
d i k = 6 U 2 sin( ω t − 5 π )
dωt 2 X B
6
（5-33）
∫ ik =
ωt α + 5π
6
6U2 sin(ωt − 5π )d(ωt) =
2XB
6
6U2 [cosα − cos(ωt − 5π )]
1 n
43
π
Id
n = 12k ±1, k = 1,2,3,Λ
（5-104）
即输入电流谐波次数为12k±1（单桥为6k±1)，其幅值与次数成反
比而降低。
该电路的其他特性如下：
直流输出电压
Ud
=
6
6U 2 cos α
π
(为单桥的2倍）
位移因数
cosϕ1=cosα （与单桥时相同）
功率因数 λ=ν cosϕ1 =0.9886cosα
0 ia'b2
1 3
I
d
3 3
Id
c)
2
3 3
Id
0
iA (1+ 2 3 3 ) Id
d)
0
3 3
Id
(1+
3 3
)Id
360°ω t ωt ωt
ωt
移相30°串联2重联结电路电流波形
交流－直流变换器(9)
iA基波幅值Im1和n次谐波幅值Imn分别如下：
I m1
=
43
π
Id
（5-103）
I mn
变压器漏感对整流电路的影响研究
变压器漏感对整流电路的影响研究
邓欣;李强;吴景培;成卓敏;荣军
【期刊名称】《船电技术》
【年(卷),期】2017(037)004
【摘要】以三相半波可控整流电路为例,分析了变压器漏感对整流电路的影响.首先理论分析了变压器漏感的对整流电路的影响,然后推断了换相重叠角与延迟角以及变压器漏感之间的关系.最后通过MATLAB/Simulink中对变压器漏感对整流电路的影响进行仿真验证,实验结果表明漏感会导致换相时电压和电流的波形出现“断层”现象,而且漏感的大小和触发角大小会影响换相重叠角大小.
【总页数】3页(P55-57)
【作者】邓欣;李强;吴景培;成卓敏;荣军
【作者单位】湖南理工学院信息与通信工程学院,湖南岳阳414006;湖南理工学院信息与通信工程学院,湖南岳阳414006;湖南理工学院信息与通信工程学院,湖南岳阳414006;湖南理工学院信息与通信工程学院,湖南岳阳414006;湖南理工学院信息与通信工程学院,湖南岳阳414006
【正文语种】中文
【中图分类】TM46
【相关文献】
1."变压器漏感对整流电路的影响"教学探讨 [J], 陆治国;王明渝;李运树
2.变压器漏感对整流电路影响研究 [J], 周立;朴忠学
3.变压器漏感对整流电路影响的研究分析 [J], 邓宏伟;刘宝娟;陈乾龙
4.基于冻结磁导率的变压器漏感计算 [J], 张怀亮;操桃秀;齐悦
5.中频圆导线变压器漏感的精确解析计算 [J], 尹浩;苏建徽;赖纪东;于翔;金陵因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
电力电子技术——变压器漏感对整流电路的影响
u1 u2
ub
ua
u1
u2
2LB
dik dt
,
ib凹升 ，ia凸降。
2LB
d2ik dt2
du ba dt
0,
转波形
_ u2 + + u1 _
Id
Goback
• 换流重叠期间，ud=(ua+ub)/2（算术平均值）， 面积损失使Ud减小。
• 换相压降Ud（平均值Ud的损失值）：
Ud
1 2 /
同步电压 +usb -usa +usc -usb +usa -usc
• 分立式锯齿波同步触发要求：VT1~VT6各需一个 触发单元电路，每个SCR的触发同步信号与其主 电路阳电压反相。
• KC04集成触发要求：同一相主电路两管共用同 一集成触发单元，其触发同步信号与该相主电路 电压同相。
三相全控桥各晶闸管的同步电压
晶闸管 主电路电压
同步电压
VT1 VT2 VT3 VT4 VT5 VT6 +ua -uc +ub -ua +uc -ub -usa +usc -usb +usa -usc +usb
相量图
三相桥各晶闸管的同步电压（有R-C滤波滞后60）
晶闸管 主电路电压
VT1 VT2 VT3 VT4 VT5 VT6 +ua -uc +ub -ua +uc -ub
➢在up固定情况下，若uco较小，则当锯齿波上升到较大 值时， V4才能导通，输出脉冲的时刻靠后；若uco较 大，则当锯齿波上升到较小值时， V4即可导通，输 出脉冲前移。比如uco=0 ~ 8V，对应于=180° ~ 0° 。
第2章第4节 变压器漏抗对整流电路的影响_612809573
U max sin ωtdωt + C 解： i = ∫ ωLB U max = [− cos ωt ] + C ωLB
ω 换相开始时： t
所以
= α ，i = − I L ,
U max C= cos α − I L ωLB
U max i= [cos α − cos ωt ] − I L ωLB
换相结束时： ωt
换相过程中，T1、T2同时导通， i1下降， i2上升。 i2=i， i1=IL-i 忽略回路电阻时，换流过程中的电压电流满足以下微分方程： （电源压升等于漏感压降） u b − u a = L B
d i2 di di − LB 1 = 2 LB dt dt dt
3
1、换相过程中的输出电压：
di di u a + u b u L = ub − LB = u a + LB = dt dt 2
i=
ω 换相开始时： t
所以 C =
=α
，i
=0
,
U max π sin cos α ωL B m
U max π sin [cos α − cos ωt ] ωLB m
α < ωt < α + γ
换相结束时： ωt
=α +γ
，
i = IL
U max π sin [cos α − cos(α + γ )] IL = ωLB m
di u2 − u1 U max π = = sin sin ωt dt 2 LB LB m
换相期间的电流微分方程：
U max π di = sin sin ωtdωt ωLB m
8
换相期间的电流微分方程解：
电源变压器漏抗对可控整流电路的影响PPT课件
换相重叠角的计算
❖ 因为有 ❖ 得到
12
换相重叠角的计算
❖ 将上式在整个换相期间积分 ❖ 可以解得
❖ 所以可以得到 ❖ 换相角的公式
13
m相的换相角推广
❖ 对于m相可控整流电路，换相重叠角γ
❖ 对于三相全控桥电路，可m＝6，相电压有效 值认改为线电压有效值
14
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
15
谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
演讲人：XXXXXX
时 间：XX年XX月XX日
16
❖ 变压器漏抗XB=ωLB ❖ 通常可用下式求取
9
二.换相压降和整流平均电压
❖ 对于m相可控整流电路：一周期中有m个波头， 换相m次
❖ 整流平均电压Ud:
Ud0为α=0时不考虑漏感影响的Ud
10
换相重叠角的计算
❖ 换相重量角γ 的大小与电路的参数及控制角 有关。
❖ 将坐标轴取在a、b两相的自然换相点处，则a 相和b相电压可表示为
γ表示。
5
换相过程分析
❖ 短路电压与回路中的 漏感电势相平衡
❖ 在换相过程中，输出 整流电压
6
换相的影响
❖ 换相期间，输出整流电压是换相的两相电压 的平均值
❖ 由于换相的影响，输出电压的平均值有所下 降
7
换相压降ΔUd:
电力电子技术简答题+答案
四、简答题1.晶闸管并联使用时需解决什么问题?如何解决?当晶闸管并联时就会分别因静态和动态特性参数的差异而存在电路分配不均匀的问题，均流不佳，有的器件电流不足，有的过载，有碍提高整个装置的输出，甚至造成器件和装置的损坏。
当需要同时串联和并联晶闸管时，通常采用先串后并的方法连接。
2.变压器漏感对整流电路有一些什么影响？（1）出现换相重叠角γ，整流输出电压平均值U d降低。
（2）整流电路的工作状态增多（3）晶闸管的di/dt减小，有利于晶闸管的安全开通。
有时人为串入进线电抗器以抑制晶闸管的di/dt。
（4）换相时晶闸管电压出现缺口，产生正的du/dt，可能使晶闸管误导通，为此必须加吸收电路。
（5）换相使电网电压出现缺口，成为干扰源3.交流调压电路和交流调功电路有什么区别？二者各运用于什么样的负载？交流调压电路和交流调功电路的电路形式完全相同，二者的区别在于控制方式不同。
交流调压电路是在交流电源的每个周期对输出电压波形进行控制。
而交流调功电路是将负载与交流电源接通几个周波，再断开几个周波，通过改变接通周波数与断开周波数的比值来调节负载所消耗的平均功率。
交流调压电路广泛用于灯光控制（如调光台灯和舞台灯光控制）及异步电动机的软起动，也用于异步电动机调速。
交流调功电路常用于电炉温度这样时间常数很大的控制对象。
由于控制对象的时间常数大，没有必要对交流电源的每个周期进行频繁控制。
4.无源逆变和有源逆变电路有何不同？两种电路的不同主要是：有源逆变电路的交流侧接电网，即交流侧接有电源。
而无源逆变电路的交流侧直接和负载联接。
5.说明PWM控制的基本原理。
PWM 控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术。
即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要波形（含形状和幅值）。
在采样控制理论中有一条重要的结论：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同，冲量即窄脉冲的面积。
效果基本相同是指环节的输出响应波形基本相同。
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转电路
➢输出脉冲宽度决定于R11-C3-V4反向充电快慢。当ub5 上升到高于-15V时,V5又恢复导通，输出脉冲终止。
•
+50V
+_
Goback
• 强触发环节: 缩短开通时间，提高di/dt耐量。 转波形 • 锯齿波的形成和脉冲移相环节
➢V4基极电位由锯齿波、直流控制电压uco、直流负偏 压up三个电压叠加作用确定。当Ub4=0.7V时，V4导通。
三相全控桥各晶闸管的同步电压
晶闸管 主电路电压
同步电压
VT1 VT2 VT3 VT4 VT5 VT6 +ua -uc +ub -ua +uc -ub -usa +usc -usb +usa -usc +usb
相量图
三相桥各晶闸管的同步电压（有R-C滤波滞后60）
晶闸管 主电路电压
VT1 VT2 VT3 VT4 VT5 VT6 +ua -uc +ub -ua 正弦波同步型。
1. 锯齿波同步型触发电路
• 脉冲形成与放大环节：
➢不输出脉冲时：V4 关断，V5、V6导通，V7、V8关断。 C3充电电压近30V，左正右负。
➢需输出脉冲时：V4 导通，UA速降为1V，UC3不能突
变，V5关断，V7、V8导通，使变压器原边施加电源
电压，副边感应出脉冲电压。
➢在up固定情况下，若uco较小，则当锯齿波上升到较大 值时， V4才能导通，输出脉冲的时刻靠后；若uco较 大，则当锯齿波上升到较小值时， V4即可导通，输 出脉冲前移。比如uco=0 ~ 8V，对应于=180° ~ 0° 。
➢当uco=0，调整up的负值大小可确定脉冲的起始相位。
比如 =150 。
窄脉冲输出。
ua
30 VT1
VT4
Goback
3. 触发电路的定相
• 定相：选择确定触发同步信号，保证触发脉冲与
主电路晶闸管的交流电压保持固定、正确的相位
关系。
ua
ua
90
0 30
120
210 240
• 12钟点法：
UA
+
+
+
双反星形联接
Goback
• 变压器原副边接法不同时为奇数点数，反之为 偶数。
3
(u
b
ud )d(t)
3 2
[u
b
(ub
LB
dik )]d(t) dt
3 2
LB
dik dt
d(t)
3 2
0Id
LBd(t)
3 2
XBId
脉波数m=3， —换流重叠角。
• Ud的计算通式：
Ud
mX BId 2
m = 2(单相全波), 4(单相全桥),
3(三相半波), 6(三相全桥）。
（m可视为器件数）
§3.3 变压器漏感对整流电路的影响
• 以三相半波可控整流电路为例。LB为变压器折合 到副边的绕组总漏感。
• 在VT2触通使VT1关断过程中，LB使ib、ia不能突变：
VT1,2同时导通，换流重叠：ia+ib=Id。
•
环流 ik=ib，ia=Id-ib= Id-ik，
dia dt
dib dik , dt dt
– 负载加重（Id）则增大； – XB越大则越大； – 当≤60o，越小则越大。u1、u2小则电流变化慢。
• 优缺点：限制di/dt及短路电流；使电网电压出现缺口，
成为干扰源。
• 习题：3-11~13，3-14(= 60o)
转波形
§3.4 晶闸管的相控触发电路
• 相控触发电路的作用：保证触发脉冲与主电路同 步，必须每周同步一次，且有足够的调节范围。
转电路 叠加图
➢锯齿波的形成：当V2关断时，恒流源IC1为C2恒流充 电。V3管射极跟随。 V2保持关断的时宽决定锯齿波 的宽度。
15 V
G
R6 uco大 uco小
(uco) U ct R7
V4
R8
U b (up)
K
V 8
Goback
Goback
• 同步环节:
➢同步变压器与整流器接在同一交流电源上，用副边电 压ust来控制V2管的通断，保证触发脉冲同频、同步。
转波形
• 角的计算通式：设阴影面积为S, 角时在1/m周期上
的面积为S， +角时的面积为S 。(m为脉波数）
S S
2S
U cos U cos( ) 2U
d0
d0
d
2/ m 2/ m
0.9U2 单相全波、全桥
cos
cos(
)
2U d
U
d0
• 大小的影响因素：
U d0
1.17U2
三相半波
2.34U2 三相全桥
同步电压 +usb -usa +usc -usb +usa -usc
• 分立式锯齿波同步触发要求：VT1~VT6各需一个 触发单元电路，每个SCR的触发同步信号与其主 电路阳电压反相。
• KC04集成触发要求：同一相主电路两管共用同 一集成触发单元，其触发同步信号与该相主电路 电压同相。
➢负半周下降段，uC1上负下正，与正弦波同时达到负 峰，V2处于关断状态（相当于负半波整流）。
➢负半周上升段， ust较小，VD1关断，+E1-R1-C1反向 充电较慢，当uQ达到1.4V 时， V2导通，锯齿波回零。 锯齿波总是对应于同步信号ust的负半周产生。
• 双窄脉冲形成环节：
➢X端为输出，Y端为输入，按VT1~VT6的顺序，后一 只管触发单元的X接到前一个的Y端。比如给VT2发 触发脉冲时，给 VT1补发一个脉冲。
转波形 转电路
2. 集成触发电路
• KC04（KJ004）基本功能：每片KC04需外接一
相正弦同步输入信号。采用锯齿波同步触发方式，
输 出 两 路 脉 冲 互 差 180o ， 分 别 对 应 于 正 负 半 周
的移相触发。
转波形
• 在构成三相全控桥整流触发时，用三片KC04，
再用1片KC41（KJ041）将6路脉冲综合为6路双
u1 u2
ub
ua
u1
u2
2LB
dik dt
,
ib凹升 ，ia凸降。
2LB
d2ik dt2
du ba dt
0,
转波形
_ u2 + + u1 _
Id
Goback
• 换流重叠期间，ud=(ua+ub)/2（算术平均值）， 面积损失使Ud减小。
• 换相压降Ud（平均值Ud的损失值）：
Ud
1 2 /