有源逆变的条件是什么?
实现有源逆变的条件:
(1)变流电路直流侧必须外接与直流电流Id同方向的直流电源Ed,其值要略在于Ud,才能提供逆变能量。
(2)变流电路必须工作在β<90°(即α>90°)区域,使Ud<0,才能把直流功率逆变成为交流功率。上了述两个条件,缺一不可,逆变电路需接平波电抗器。
应用
有源逆变电路常用于变频调速系统中。在变频调速系统中.电动机的减速和停止都是通过逐渐减小运行频率来实现的。在变频器频率减小的瞬间,电动机的同步转速随之下降,而由于机械惯性的原因,电动机转子的实际转速往往并不能立刻下降,它的转速变化具有一定的时间滞后性。
这时会出现实际转速大于给定转速,从而产生电动机反电动势高于变频器直流端电压的情况,这时电动机就变成发电机。
在这种情况下,电动机非但不消耗电网的电能,反而可以通过变频器中的能量回馈单元向电网回馈电能,这样既有良好的减速效果,又将动能转化为电能,向电网回馈电能而能达到能量回收的节能效果。
交流电动机和直流电动机在制动过程中也会转为发电状态而使直流母线电压上升,其回馈制动系统采用有源逆变技术将能量回馈给交流电网,以代替传统的电阻能耗制动,这种回馈制动方法既节约了电能,又提高了安全性。
条件:
1、直流侧必须外接与直流电流Id同方向的直流电源Ed,Ed>Ud,才能提供逆变能量。
2、必须工作在α>90°区域,使Ud<0,才能把直流功率逆变为交流功率;逆变电路需接平波电抗器。
扩展资料
整流是把交流电变换成直流电供给负载,那么,能不能反过来,利用相控整流电路把直流电变为交流电呢?完全可以。我们把这种整流的逆过程称为逆变。
在许多场合,同一套晶闸管或其他可控电力电子变流电路既可作整流又可作逆变,这种装置称为变流装置或变流器。根据逆变输出交流电能去向的不同,所有逆变电路又分为有源逆变(Regenerative
Inversion)和无源逆变(Reactive
Inversion)两种。
前者以电网为负载,即逆变输出的交流电能回送到电网,后者则以用电器为负载,如交流电机、电炉等。
逆变电路采用三相桥式结构。由于采用负载换流方式,故桥中开关元件可采用普通晶闸管。其出端A、B、C经限流电感Lа、Lb和Lc与公共电网联结。此处三相电网作为逆变电路负载接受其馈入电能,桥中各晶闸管T1~T6均工作于开关状态,采用相控方式。
各晶闸管的导通时刻由加到各门极脉冲的相位决定。逆变桥可视为按一定时序依次轮番通断的
6只开关。但在任何稳定导通状态中,桥中只有两支元件处于导通状态(其余为阻断状态)。
当变换装置交流侧接在电网上,把直流电逆变成同频率的交流电回馈到电网上去,称为有源逆变。当变换装置交流侧和负载连接时,将由变换装置直接给电机等负载提供频率可变的交流电,这种工作模式称为无源逆变。
有源逆变本质上是触发角大于90度的整流,有源逆变的拓扑结构与整流一模一样,只是当触发角大于90度时整流电路的功率方向发生了变化,相当于实现了逆变功能。所以有源逆变的交流侧一定需要电源。
参考资料:百度百科-有源逆变
有源逆变电路通常是将直流电能转换为50Hz(或60Hz)的交流电能并馈入公共电网。
当变换装置交流侧接在电网上,把直流电逆变成同频率的交流电回馈到电网上去。当变换装置交流侧和负载连接时,将由变换装置直接给电机等负载提供频率可变的交流电。
有源逆变本质上是触发角大于90度的整流,有源逆变的拓扑结构与整流一模一样,只是当触发角大于90度时整流电路的功率方向发生了变化,相当于实现了逆变功能。所以有源逆变的交流侧一定需要电源。
扩展资料:
有源逆变电路还常用于新能源发电领域和直流输电。随着煤和石油等不可再生资源的大量消耗,以及利用它们发电过程中产生的大量有害气体和温室效应所造成的能源和环境危机日趋严重,迫使人类开始探索利用各种可再生能源和研发新的发电技术。
其中不少发电方式太阳能光伏发电、燃料电池发电等产生的电能都是直流电,这些直流电往往需要通过有源逆变电路转变为交流电然后并入交流输配电网络以供使用。
图1a)中设电机运行在状态,反电势e上(+)下(-)。此时晶闸管变流电路必须工作在整流状态,使输出直流平均电压ud>0,亦上(+)下(-),克服反电势e的作用,输出直流平均电流id供给电枢绕组。此时晶闸管控制角α=0~π/2,且调节α使ud>e。此时id=(ud-e)/rd,一般rd很小,为限制id不过大,必须控制ud≈e。此时,电能由交流电网通过变流电路流向直流电动机侧。从波形图上看,整流状态下晶闸管大部时间工作在交流电压u2>0的范围。当u2<0后,由于电抗器的自感电势作用,晶闸管仍是承受正向阳极电压而导通。
图1b)中设电机运行在发电制动状态,反电势e极性反向。由于晶闸管元件的单向导电性,决定了电路内电流流向不能倒转,若要改变电能的传递方向,只能改变电压的极性。在反电势极性变反的情况下,变流电路直流平均电压ud的极性也必须反过来。即ud应上(-)下(+),否则反电势e将与ud顺串短路。为了使电流能从直流侧送至交流侧,必须e>ud,此时id=(e-ud)/rd,为了防止过电流,同样要e≈ud。这时,能从直流电机侧通过变流电路流向交流电网,实现了直流电能转换成交流电能的逆变。
a)整流b)逆变
图1单相桥式全控电路
2.逆变产生的条件
以下两个条件必须同时具备才能实现有源逆变
(1)有一个能使电能倒流的直流电势,电势的极性和晶闸管元件的单向导电方向一致,电势的大小稍大于变流电路直流平均电压;
(2)变流电路直流侧应能产生负值的直流平均电压。
答 1、 实现有源逆变必须外接一直流电源,其方向与晶闸管电流方向相同,其数值要稍大 于逆变桥电压, 才能提供逆变能量。 另外变流器必须工作在β<90?, (α>90?) 区域, Ud<0, 使 才能把直流功率逆变为交流功率返送电网。
(1)直流侧必需外接与直流电流Id同方向的直流电源E,其数值要稍大于逆变器输出平均电压Ud,才能提供逆变能量。
(2)逆变器必需工作在β<90o(α>90o)区域,使Ud<0,才能把直流功率逆变为交流功率返送电网
作用是
1.整流:是把交流电变成直流电的过程称为整流。
2.逆变: 把直流电转变成交流电的过程称为逆变。实现逆变过程的电路称为逆变电路或逆变器。
3.一套电路既作整流又作逆变,这种电路称为变流器。
4.若将变流器的交流侧接到交流电网上,把直流侧的直流电源逆变为同频率的交流电反送到交流电网上,称为有源逆变。有源逆变电路常用于直流可逆调速系统,绕线式转子交流电动机串级调速以及高压直流输电等方面。
5.若变流器的交流侧不与电网连接,而是直接接到负载上,即把直流电源逆变为某一频率或可调频率的交流电供给负载,则称为无源逆变。无源逆变电路常用于交流变频调速等方面
能实现有源逆变的电路有三相半波有源逆变电路和三相全控桥有源逆变电路。
与整流状态时一样,有源逆变时晶闸管之间的换相也是由触发脉冲控制的,只是对触发电路的要求更为严格,即要求触发装置必须产格按照规定的换相次序,依次发出脉冲,否则会造成逆变失败。
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有源逆变的应用:
有源逆变电路常用于变频调速系统中。在变频调速系统中.电动机的减速和停止都是通过逐渐减小运行频率来实现的。
在变频器频率减小的瞬间,电动机的同步转速随之下降,而由于机械惯性的原因,电动机转子的实际转速往往并不能立刻下降,它的转速变化具有一定的时间滞后性,这时会出现实际转速大于给定转速,从而产生电动机反电动势高于变频器直流端电压的情况,这时电动机就变成发电机。
在这种情况下,电动机非但不消耗电网的电能,反而可以通过变频器中的能量回馈单元向电网回馈电能,这样既有良好的减速效果,又将动能转化为电能,向电网回馈电能而能达到能量回收的节能效果。
交流电动机和直流电动机在制动过程中也会转为发电状态而使直流母线电压上升,其回馈制动系统采用有源逆变技术将能量回馈给交流电网,以代替传统的电阻能耗制动,这种回馈制动方法既节约了电能,又提高了安全性。
直流侧必需外接与直流电流Id同方向的直流电源E,其数值要稍大于逆变器输出平均电压,才能提供逆变能量。
逆变器必需工作在α>90°的区域,使Ud<0,才能把直流功率逆变为交流功率返送电网。
当变换装置交流侧接在电网上,把直流电逆变成同频率的交流电回馈到电网上去,称为有源逆变。当变换装置交流侧和负载连接时,将由变换装置直接给电机等负载提供频率可变的交流电,这种工作模式称为无源逆变。
有源逆变本质上是触发角大于90度的整流,有源逆变的拓扑结构与整流一模一样,只是当触发角大于90度时整流电路的功率方向发生了变化,相当于实现了逆变功能。所以有源逆变的交流侧一定需要电源。
有源逆变一般只存在于晶闸管直流调速和绕线异步电机串级调速等场合
有源逆变的两个条件是
1有通流方向极性的直流电源和储能元件(足够大的电感)
2控制角阿尔法大于90度