第10章电力电子技术的应用10.1晶闸管直流电动机系统10.2变频器和交流调速系统10.3不间断电源10.4开关电源10.5功率因数校正技术10.6电力电子技术在电力系统中的应用10.7电力电子技术的其他应用本章小结10.1晶闸管直流电动机系统10.1.1工作于整流状态时10.1.2工作于有源逆变状态时10.1.3直流可逆电力拖动系统10.1.1工作于整流状态时■晶闸管可控整流装置带直流电动机负载组成的系统,习惯称为晶闸管直流电动机系统,是电力拖动系统中主要的一种,也是可控整流装置的主要用途之一。■直流电动机负载除本身有电阻、电感外,还有一个反电动势E,为了平稳负载电流的脉动,通常在电枢回路串联一平波电抗器,保证整流电流在较大范围内连续。-0.200.20.40.60.81EUduduaubuduciaicibicidoottRid.图10-1三相半波带电动机负载且加平波电抗器时的电压电流波形10.1.1工作于整流状态时23XRRRBMB23XB■触发晶闸管,待电动机启动达稳态后,由于电动机有较大的机械惯量,故其转速和反电动势都基本无脉动,此时整流电压的平均值由电动机的反电动势及电路中负载平均电流Id所引起的各种电压降所平衡,平衡方程为UIREUdMd式中,,其中RB为变压器的等效电阻,RM为电枢电阻,为重叠角引起的电压降所折合的电阻;为晶闸管本身的管压降。U■在电动机负载电路中,电流由负载转矩所决定,当电动机的负载较轻时,对应的负载电流也小,在小电流情况下,特别在低速时,由于电感的储能减小,往往不足以维持电流连续,从而出现电流断续现象。(10-1)10.1.1工作于整流状态时■电流连续时电动机的机械特性◆三相半波电流连续时的电动机机械特性☞直流电动机的反电动势为nCEeM☞因为,故反电动势特性方程为cos17.12UUdUIRUEdMcos17.12☞转速与电流的机械特性关系式为edeCUIRCUncos17.12RM3XB+oIdCe)na1a2a3a1a2a3<4>60☞当电流断续时,电动机的理想空载转速抬高,这是电流断续时电动机机械特性的第一个特点;第二个特点是,在电流断续区内电动机的机械特性变软,即负载电流变化很小也可引起很大的转速变化。☞大的反电动势特性,其电流断续区的范围(以虚线表示)要比小时的电流断续区大,这是由于愈大,变压器加给晶闸管阳极上的负电压时间愈长,电流要维持导通,必须要求平波电抗器储存较大的磁能,而电抗器的L为一定值的情况下,要有较大的电流Id才行;故随着的增加,进入断续区的电流值加大,这是电流断续时电动机机械特性的第三个特点。10.1.1工作于整流状态时◆电流断续时电动机机械特性可由下面三个式子准确地得出ctgctgMeeUE1)6sin()6sin(cos22ctgctgeeMeeCUCEn1)6sin()6sin(cos22]2)6cos()6[cos(cos22322nUCZUIed式中,,,L为回路总电感。RLtg122LRZ...