1.整流器部分工作原理
整流部分的结构是三相桥式电路,如图1所示。
图1 整流器电路图
ea、eb、ec为等值交流系统的工频基波正弦相电动势,
图2 整流侧电压波形
(a)为m、n点对中性点的电位,(b)为直流侧电压ud,(c)为触发脉冲。 图(a)中C1为自然换向点,角度α为延迟触发角,即晶闸管开始导通的角度;μ为叠弧角(换向角),即电流从一相换到另一相的时间。定义熄弧延迟角为δ, δ=α+μ。
理想直流侧空载电压为Vd0r?32?Ercos?(1)
换向引起的压降可用等值换向电阻Rcr代替,可以计算出直流侧电压平均值为
Vdr?32Ercos?-RcrId?Vd0rcos?-RcrId?(2)
图3 整流侧外特性
随α增大,直流侧电压减小。 2.逆变器部分工作原理
图4 逆变器电路图
Vd0r?32Ercos?逆变器和整流器的原理接线图相同,根据式(1)
?,若延迟触
发角α为90°时,cosα=0直流侧电压为0,当α>90°时,直流侧电压为负值,变流器做逆变运行,为方便起见,定义β=180°-α,为超前触发角。
Vd0i?32Ei设逆变侧直流空载电压为Vd0i,则
?(3),考虑换向角μ的存在,用
Rci作为逆变侧等值换向电阻,作为逆变侧换向引起的压降,则直流侧电压为
Vdi?32?Eicos?-RciId?-32?Eicos(180???)-RciId?-32?Eicos?-RciId??Vd0icos?-RciId(4)
定义超前熄弧角(也叫关断角)为γ,γ=π-δ=π-α-μ=β-μ。
3.控制原理
直流输电的接线原理简图:
图5 直流输电原理简图
直流输电等效电路图:
图6 直流输电等效电路图
其中α为整流器延迟触发角;β为逆变器的超前触发角;γ为逆变器熄弧角;Vd0r和Vd0i分别为整流侧和逆变侧的无相控理想空载直流电压;Rcr和Rci分别为整流和逆变侧的等值换相电阻,等效了换向损失的电压,但不是真正意义的电阻,不消耗有功功率。RL为直流线路电阻。换向压降是由于变压器漏感产生的。