换流器工作原理
第二章 换流器的工作原理
逆变器的等值电路
§2.3 单桥逆变器的工作原理（续）
§2.3 单桥逆变器的工作原理（续）
§2.3 单桥逆变器的工作原理（续）
§2.3 单桥逆变器的工作原理（续）
逆变器的电流波形
§2.3 单桥逆变器的工作原理（续）
§2.4 多桥换流器简介
§2.4 多桥换流器简介
§2.5 换流器的常见故障
§2.2 单桥整流器的工作原理（续）
§2.2 单桥整流器的工作原理（续）
整流器的电流波形
§2.2 单桥整流器的工作原理（续）
整流器的基波功率因数角
§2.3 单桥逆变器的工作原理
换流器的电压波形
§2.3 单桥逆变器的工作原理（续）
逆变器
§2.3 单桥逆变器的工作原理（续）
逆变器的电压波形
§2.3 单桥逆变器的工作原理（续）
单桥整流器滞后换相过程（ α≠0°，γ=0° ）
单桥整流器换相过程（ α≠0°，γ≠0° ）
§2.2 单桥整流器的工作原理（续）
阀V5、V6导通时的导通电路
§2.2 单桥整流器的工作原理（续）
阀V5和V1换相时的导通电路
§2.2 单桥整流器的工作原理（续）
阀V5和V1换相完毕后的导通电路
§2.2 单桥整流器的工作原理（续）
ea
C1 C3
ebC5ec源自C1eaC30
C2
C4
C6
C2
eb
0° 90°
ec
180°
ea
270°
eb
360°
ec
三相电压波形图
2011/3/29 hfliang@ 3
§2.2 单桥整流器的工作原理（续）
单桥整流器自然换相过程（α=0°，γ=0° ）
换流器的工作原理
直流输电的基本原理1 换流器电路的理论分析..................................................................... 错误!未定义书签。
1.1 忽略电源电感的电路分析(即L c=0)................................... 错误!未定义书签。
1.2 包括电源电感的电路分析(即L c≠0) .................................. 错误!未定义书签。
1.2.1 换相过程.................................................................................. 错误!未定义书签。
1.2.2 电路的分析............................................................................. 错误!未定义书签。
2 整流和逆变工作方式分析................................................................ 错误!未定义书签。
2.1 整流的工作方式 ....................................................................... 错误!未定义书签。
2.2 逆变的工作方式 ....................................................................... 错误!未定义书签。
3 总结......................................................................................................... 错误!未定义书签。
换流器工作原理
0 ≤ µ < 60
0
2011-11-12
6
chap.3 换流器工作原理
3.1.1 2-3工况 工况
自然换相点：电源相电压的交点,或线电压过零点。 电源相电压的交点 或线电压过零点。 或线电压过零点 触发（延迟） 滞后角 点燃角（ ） 滞后角/点燃角 触发（延迟）角/滞后角 点燃角（α）：用电角度表
3.1.1 2-3工况 工况
电压波形
ud
2-3工况(理想)波形
2011-11-12
9
chap.3 换流器工作原理
3.1.1 2-3工况 工况
整流电压平均值 表达式1--定 角外特性 角外特性方程 表达式 定α角外特性方程
U d = U d 0 cos α − d x I d
理想空载直流电压： 理想空载直流电压： 等值换相电阻 /比换相压降： 比换相压降： 比换相压降
< µ ≤ 120
0
chap.3 换流器工作原理
3.1.1 2-3工况 工况
2-3工况：在60º的重复周期中，2个阀和 个阀轮 工况 的重复周期中， 个阀和 个阀和3个阀轮 的重复周期中
流导通的运行方式。 流导通的运行方式。
成立的条件： 成立的条件： 0 < α ≤ 90 0 − µ 2 阀导通顺序
2011-11-12
29
chap.3 换流器工作原理
3.2.2 桥间相互影响
邻桥的换相使本桥 脉动整流器） （6脉动整流器）所 脉动整流器 有未导通阀的电压 产生畸变， 产生畸变，即出现 附加换相齿” “附加换相齿”。 可能影响12脉动整 可能影响 脉动整 脉动 流器接班阀的正常 流器接班阀的正常 开通。 开通。
其中,理想空载直流电压 其中,
换流站的工作原理
换流站的工作原理标题：换流站的工作原理引言概述：换流站是电力系统中重要的设备，其作用是将交流电转换为直流电或者直流电转换为交流电。
换流站的工作原理涉及到电力系统的稳定运行和电能转换，下面将详细介绍换流站的工作原理。
一、换流站的组成结构1.1 主变压器：主要用于将高压交流电转换为适合换流器的电压。
1.2 换流器：用于实现交流电到直流电的转换或者直流电到交流电的转换。
1.3 控制系统：用于监控和控制换流站的运行状态，保证电力系统的稳定运行。
二、换流器的工作原理2.1 半导体器件：换流器中常用的半导体器件有晶闸管、二极管等，通过控制这些器件的导通和截止实现电能的转换。
2.2 逆变器和整流器：逆变器将直流电转换为交流电，整流器将交流电转换为直流电。
2.3 脉冲宽度调制技术：通过调节脉冲的宽度和频率来控制半导体器件的导通和截止，实现电能的精确转换。
三、换流站的运行控制3.1 电压控制：通过控制主变压器的变比和换流器的工作状态来实现电压的稳定。
3.2 频率控制：根据电力系统的需求调节逆变器和整流器的频率，保证电能的正常转换。
3.3 故障保护：控制系统实时监测换流站的运行状态，一旦发现故障即将采取保护措施，避免事故发生。
四、换流站的应用领域4.1 高压直流输电：换流站在高压直流输电系统中起到关键作用，实现长距离电能输送。
4.2 风电、光伏并网系统：换流站将风电和光伏发电的直流电转换为交流电并接入电网。
4.3 工业电力系统：换流站在工业电力系统中用于电能转换和负载控制，提高电力系统的效率。
五、换流站的发展趋势5.1 高效节能：换流站的设计将趋向于高效节能，减少能源损耗。
5.2 智能化控制：控制系统将更加智能化，实现远程监控和自动化运行。
5.3 多功能集成：未来的换流站将具备更多功能，如功率调节、谐波滤波等，提高电力系统的稳定性和可靠性。
总结：换流站作为电力系统中的重要设备，其工作原理涉及到电能转换和系统稳定运行。
6脉动换流器工作原理
6脉动换流器工作原理脉动换流器是一种用于电力系统中的电气设备，其作用是将直流电转换为交流电或反之。
它在能源转换、电力传输和电子设备中起着非常重要的作用。
下面我们将详细介绍脉动换流器的工作原理。
脉动换流器工作的基本原理是利用半导体器件的导通和截止特性，控制电流的流向。
它由大量的二极管和晶闸管构成，使得电流能够根据需要在不同的方向上流动。
这样就实现了从直流到交流或从交流到直流的电流变换。
脉动换流器的工作可以分为三个步骤：整流、滤波和逆变。
首先是整流阶段，当输入的电流为交流电时，脉动换流器会将其转换为直流电。
在这一阶段，交流电经过二极管桥整流，将负半周的电流转换为正半周，得到了一个具有脉动的直流电源。
然后是滤波阶段，通过在输入电路中加入滤波元件如电容器和电感器，可以使脉动电压变平稳为直流电压。
这样做的目的是为了减少输出电流的脉动，提高电路的稳定性和可靠性。
最后是逆变阶段，将直流电转换为交流电。
在这一阶段，通过控制晶闸管的导通和截止来实现。
晶闸管是一种电流控制开关设备，可以根据输入信号的大小和频率来控制输出电流的波形和频率。
脉动换流器的优点是工作效率高、响应速度快、可靠性强，适用于各种电力系统和工业设备中。
它可以将高压直流输送到远距离的地方，供给人们生活和工业生产中所需的电能。
然而，脉动换流器在工作过程中也有一些注意事项。
首先是负载的合理匹配，要保证负载的电流和电压在脉动换流器的额定工作范围内。
其次是温度控制，要防止过热引发设备故障。
此外，定期维护和检修也是保证脉动换流器长期稳定工作的关键。
综上所述，脉动换流器是一种在电力系统中起着重要作用的设备。
它通过控制半导体器件的导通和截止，实现了直流电和交流电之间的转换。
在使用脉动换流器时，需要注意负载的匹配、温度控制以及定期维护和检修。
希望本文对大家理解脉动换流器的工作原理和使用有所帮助。
换流器的工作原理讲解
求积分后，得：
2E sin t
(2-6)
ir
2E
2 Lr
cos t
A
2E 2Xr
cos t
A
Is2 cos t A (2-7)
式中， Lr X r --从电源到桥之间的每相等值电抗；
2E 交流系统在换流器交流端两相短路 I s 2 2 Lr 时，短路电流强制分量的幅值；
A -- 积分常数。
2.整流器工作在滞后角 0 和换相角 0 的情况
直流电 压有缺
口
图2-11 整流器工作在 0, 0情况下的电压波形
同理，可取一周中的1/6波形来计算直流电压平均值，但积分的 上下限不同。
A 6
ea ea
ec
2E
2E sin t
sin t 120
(2-2)
ebc ebo eoc ec eb
2E
sin
t
120
可以从阀5和阀6导通，其余各阀阻断的状态 开始，并且假定整流器向直流线路输出的直 流电流为 I d ，这时，整流器实际导通的电路 为：
vd ebc
图2-3 阀5和阀6导通时的电路
在 t 时，电路从一组阀（阀5和阀6）导通改变成
另一组阀（阀5、阀6和阀1）导通的瞬间，电流不会突变，
即：i1 ir 0
所以式（2-7）中的积分常数：
A
2E cos
2Xr
Is2 cos
将式（2-8）代入式（2-7）中即得：
(2-8)
i1
ir
2E 2Xr
cos
cost
Is2
cos
cost
大，而阀5电流逐渐减小。
如果经过一定相角 μ 之后，电流 ir增大到 Id。即当t
换流器的工作原理
直流输电的基本原理1 换流器电路的理论分析高压直流换流器(包括整流和逆变)主要是由晶闸管阀组成的，其接线方式有很多种，如：单相全波、单相桥式、三相半波、三相全波等，但是我们现在常用的是三相全波，即6脉动换流器。
其原理结构如图1-1所示：图1-1 三相桥式全波直流换流器原理结构其中，、和表示A、B、C三相交流电压，它们之间相差120゜。
令(150)(30)(90)我们可以将换流阀这样定义：图1-2 6脉动换流阀电路图1.1 忽略电源电感的电路分析(即0)从以上的电路图中，我们可以发现对于三相电压，每相电路中都存在电感，为了便于分析，我们先假设该电感不存在，即0。
（一）无触发延迟（触发角0）无触发延迟，即只要阀上晶闸管正向电压建立，门级会立即接收到触发脉冲，导通整阀。
对于V1、V3和V5来讲，由于它们共阴极，因此三相中电压较高的那相的阀导通，其余两个阀关断。
而对于V4、V6和V2来说，由于它们共阳极，因此三相中电压较低的那相的阀导通，其余两个阀关断。
总之，就是比较三相电压的高低来确定哪两个阀导通。
下面我们结合下图进行分析：举个例子，0时刻，A相电压最高，B相电压最低。
因此根据之前的分析，则共阴极的V1、V3和V5阀，则会由处于A相的V1阀导通，而共阳极的V4、V6和V2阀，则是由处于B相的V6阀导通，此后的依此类推，循环往复。
从上述的阀导通表格中可以看出，每个阀单个周期内导通的时间为120゜，V16阀按顺序依次导通，间隔时间为60︒。
（举例，如V1阀在-120゜~0︒导通，V2阀在-60゜~60︒时刻导通，其中每个阀导通时间为120゜。
V1阀导通起始时刻为-120︒，而V2阀导通的起始时刻为-60゜，两者刚好相差60︒）。
接下来再来分析下6脉动换流器输出的直流电压波形。
从图1-2中可以看出直流线路上的输出电压的电压与m点和n点的电势有很大关系，即不难发现，m点的电位其实就是共阴极阀V1、V3和V5阀，哪个阀导通，m 点电位就是与哪个阀所处的相电压，比如，V1阀导通，m点的电位就是A相此刻的电压。
换流器的工作原理
2.2 单桥整流器的工作原理
2.2.1 换相过程
交流系统三相等值电势
交流系统每相 等值电感
图2-2 单桥整流器的等值电路图
如果以系统等值电动势 eca 的矢量作为基准， 则电源相电动势的瞬时值为
ea eoa eb eob ec eoc 2 E sin t 30 3 2 E sin t 90 3 2 E sin t 150 3
此时，阀5、6、1都导通了，等值电路如图 2-5所示。
图2-5 阀5和阀1换相时的等值电路
在分析换流器各组阀导通状态转换过程时， 一个基本原则是：在导通或关断瞬间，通过 电感的电流是连续的，不会突变。
在等值电路中有：
di5 di1 Lr Lr ea ec (2-3) dt dt 由于ea ec ，所以 ir 的方向是从a点流向c点，因此： i1 ir i5 I d ir (2-4)
所以
A 3 2 U E cos cos 3 2
Ud 0 cos cos Vd 0 sin sin (2-21) 2 2 2
将式（2-11）代入上式可得换相压降：
图2-8 换相角 的大小和换流器工作过程中 同时导通的桥阀数的关系
2.2.2 整流器的直流电压和换相压降
1.整流器工作在滞后角 0 和换相角 0 的情况
六脉动
vd eba
图2-9 整流器工作在 0, 0 情况下的电压波形
整流器的直流电压 Vd在一周之中是由六段相同的正弦曲线 段组成的，求其平均值时，只要取其中的一段计算。 假定基准纵轴Y-Y位于 t 30处，则曲线 eba 的纵坐标可 用 2 E cos 表示。在 从 6 到 6 间隔内，这段 曲线下的面积为：
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换流器工作原理
换流器是一种将交流电转换为直流电或将直流电转换为交流电的装置，它在电
力系统中起着至关重要的作用。
换流器的工作原理涉及到电力电子器件和控制系统，下面我们将详细介绍换流器的工作原理。
首先，我们来了解一下换流器的基本结构。
换流器通常由整流器和逆变器两部
分组成。
整流器用于将交流电转换为直流电，而逆变器则用于将直流电转换为交流电。
在直流输电系统中，换流器被用于将交流电转换为直流电，而在交流输电系统中，换流器则被用于将直流电转换为交流电。
接下来，我们来详细了解整流器的工作原理。
整流器通常采用可控硅等电力电
子器件，它的工作原理是通过对电流进行控制来实现交流电到直流电的转换。
当输入的交流电信号经过整流器后，可控硅等器件会根据控制信号进行通断，从而实现将交流电转换为直流电。
整流器的工作原理相对简单，但是需要精确的控制来确保输出的直流电质量稳定。
然后，我们来了解逆变器的工作原理。
逆变器通常采用晶闸管、场效应管等器件，它的工作原理是通过对电压和电流进行控制来实现直流电到交流电的转换。
当输入的直流电信号经过逆变器后，晶闸管等器件会根据控制信号进行开关，从而实现将直流电转换为交流电。
逆变器的工作原理相对复杂，需要精密的电路设计和控制系统来确保输出的交流电质量稳定。
在实际应用中，换流器的工作原理还涉及到滤波器、绝缘变压器等辅助设备。
滤波器用于去除电网中的谐波和杂波，绝缘变压器用于隔离输入和输出的电气系统，从而保护设备和人员安全。
总的来说，换流器的工作原理是通过电力电子器件和控制系统实现交流电到直
流电或直流电到交流电的转换。
它在电力系统中的应用非常广泛，包括直流输电、
交流输电、电动车充电等领域。
通过对换流器的工作原理进行深入了解，可以更好地理解电力系统的运行原理，为电力系统的设计、运行和维护提供重要的参考依据。