(3)作出Ud,iT和UT曲线。
图6 -9 例6.12的图
解 (1)求逆变角? 逆变输出电压Ud为
Ud?E?RId?180?200?0.2?140V 由变压器引起的压降?Ud为 ?Ud?mXBId 2??3式中,m=2,XB?2?fLB?100??10则 ?Ud??0.1??
2?0.1??200?20V 2?又由 Ud?0.9U2cos???Ud 得 cos??(Ud??Ud)/0.9U2?则 ??48.2
评注 变压器漏抗对逆变电路的影响是使其输出电压幅值升高,所以此处?Ud前为“+”号。 (2)求换相重叠角?
?140?20?0.667
0.9?200
IX由公式 cos??cos(???)?dB
2U2sin?m得 cos??cos(???)?0.1??200?0.222
2?200sin?2而 ??180????131.8? 则 ??20.9?
(3)Ud,iT和UT的波形如图6– 9所示。
例6.13 单相全控桥反电动势阻感性负载,R?1?,L??,LB?0.5mH,当 E?99V,??60?时,求Ud,Id和?的值。
解 (1)求Ud,Id
Ud?0.9U2cos???Ud 而 ?UBd?mX2?I4d?2??2??50Id?0.5?10?3?0.1Id 则 Ud?0.9U2cos??0.1Id 又 Ud?E?RId 由以上两式得 IU2cos?d?E?0.9R?0.1?49.1A
Ud?E?RId?99?49.1?50V
(2)由公式 cos??cos(???)?IdXB
2U2sin?m式中 ??????120?
则 cos120??cos(120???)?49.1?100??0.5?10?32?100sin?
4 ??5.2?
2?100V,U
例6.14 三相半波变流器,反电动势阻感性负载,R?1?,L??,U2?200V,
LB?1mH,当 E?150V,??30?时,求Ud,Id和?的值,并作出Ud,iT的曲线。
解 (1)求Ud,Id
Ud?1.17U2cos???Ud 式中 ?Ud?mXBId 2??3 XB?2?fLB?100??10?0.1??
则 Ud?1.17U2cos??0.15Id 又 Ud?E?RId 由以上两式得
E?1.17U2cos?150?1.17?100cos30???42.3A Id?1?0.151.15Ud?E?RId?150?42.3?1?107.7V
(2)求?
???)?由 cos??cos(IdXB2U2sin?m
式中 ??180?30?150
???150??)?则 cos150?cos(??0.1??42.32?100sin?3
??17?
(3)
图6 -10 例6.14的图
U2?220V,例6.15 三相全控桥变流器,反电动势阻感性负载,R?1?,L??, LB?1mH,当 E?400V,??60?时,求:
(1)Ud,Id和?的值。
(2)求送回电网的平均功率是多少?
解 (1)求Ud,Id
Ud?2.34U2cos???Ud,XB?2?fLB?0.1??
?Ud?mXB6Id??2??50?10?3Id?0.3Id 2?2?
则 E?Ud?RId?2.34U2cos??(R?0.30)Id
E?2.34U2cos?400?2.34?220cos60???109.7A Id?R?0.301?0.30Ud?400?109.7?290.3V
(2)求?
???)? cos??cos(IdXB2U2sin?m?0.3??109.72?220?sin30?
??16.7
(3)解法1
Pd?UdId?290.3?109.7?31.85kW
解法2
回路中电感及变压器漏抗不吸收有功功率,而所求平均功率即为有功功率,所以
?
2Pd?EId?RId?400?109.7?109.72?31.85kW
以上两种解法结果完全一致。
例6.16 无源逆变器负载性质对逆变器工作方式有何影响?
[解] 根据负载性质及参数的不同,逆变器中开关管换流方式不同。一般逆变器负载为RLC的二阶电路,根据参数的不同,电路呈现为振荡和二阶惯性。设负载电路阻尼系数
??R/2L,谐振频率?0?1LC22,当???0时,负载为欠阻尼震荡,逆变器可采用负
载换向,但为保证可靠换流,其负载必须呈容性。
22当???0时,负载为临界阻尼或过阻尼,表现为二阶惯性,逆变器必须采用强迫换流
或硬开关方式。
当负载中L=0,C=0或纯阻性,逆变器也必须采用硬开关或强迫换流。
需要说明的是:只有负载换流逆变器可使用晶闸管,其他形式的逆变器均采用全控型开关器件。
例6.17(1)单极性和双极性PWM逆变器有何区别?
(2)调制比和载波比对PWM逆变器运行有何影响?如何选择?
图6 -11 例6.17的图
[解](1)单极性PWM逆变器是指逆变器输出的半个周期中,被调制成的脉冲输出电压只有一种极性,正半周为+Ud和零,负半周为-Ud和零,如图6—11(a)所示。
双极性PWM逆变器是指逆变器输出的每半个周期都被调制成在±Ud之间变化的等幅不等宽脉冲列,如图6—11(b)所示。
在近似相同的载波比条件下,单极型逆变器比双极型逆变器运行有更好的谐波仰制效果。图为单极性运行输出电压跃变幅度为Ud,而双极性为2Ud,因此单极性谐波幅值较小,输入电流中的纹波也比较小。
(2)调制比的变化可连续改变逆变器输出的基波幅值,但在同一载波比的条件下,调制比增加,使得逆变器调节的线性度变差,且低次谐波幅值增加。