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儲能微網應用SCR選型設計(4)

冬至子 ? 來源:NewEnergyPCS ? 作者:Energy泥瓦匠 ? 2023-10-17 15:29 ? 次閱讀

SCR觸發:

門極脈沖電流必須有足夠大的幅度和持續時間,以及盡可能短的電流上升時間保證SCR能可靠開通。

SCR儲能微網應用電路:

圖片

三相并網主電路

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Y 連接負載電路

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△連接負載電路

SCR移相單脈沖觸發::

電網三相電壓依正弦規律變化,一個周期變化360°, 三相電源電壓的頻率和最大值相同。相位互差120°。三相電壓依次達到最大值的次序稱相序。正序為A→B→C,反序為A→C→B。

單脈沖觸發(脈沖寬度<60°):

三相電網電壓波形函數:

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觸發波形函數:

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Ua Ub Uc 電網三相電壓波形A,B,C

PA: A+ SCR觸發脈沖

NA: A- SCR觸發脈沖

PC: C+ SCR觸發脈沖

NC: C_ SCR觸發脈沖

一個周期出現6個自然電壓過零點,故一個周期產生6個相對于過零點移相觸發。單脈沖設置30°(脈沖寬度<60°),相鄰脈沖相位差90°。同相的正負半波脈沖間隔180°。

Y 連接電阻性負載電路,帶N線連接時。同步電網電壓過零點,正負半波均與N線構成回路時。簡單的移相單脈沖觸發電路滿足要求。

寬脈沖和雙脈沖觸發:

三相并網,△連接負載電路沒有N線時,必須相與相構成電流回路時。每個時刻必須兩個SCR同時得到觸發脈沖, SCR的觸發導通順序:A+,C- B+,A- C+,B- 。顯然單脈沖觸發不滿足要求,就需要用到寬脈沖和雙脈沖觸發方式。

寬脈沖觸發(脈沖寬度60°<Tp<120°):

圖片

寬脈沖方式: A相觸發與C相觸發產生了如波形圖虛線重疊區,說明了

A+,C-被同時觸發打開。有資料說明這種觸發最可靠。并且在功率因數不為1。電感性負載電路,SCR在電網過零有延時關斷過程,觸發的脈沖的寬度60°<Tp<150°即脈沖出現時刻,足以維持到所對應相半波期間觸發脈沖的出現,以保障最低有對應相兩只SCR同時開通,形成負載電流。

雙脈沖方式(兩個單脈沖組成):

寬脈沖直流分量大,易使脈沖變壓器直流磁化飽和或者驅動電路功耗過大。對寬脈沖進行高頻調制處理后,變為高頻開關波形,再用作脈沖觸發。雙脈沖觸發方式在三相可控整流應用比較普遍。

雙脈沖觸發函數:

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雙脈沖觸發波形:

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雙脈沖觸發輸出兩個相差60°單脈沖。第一個脈沖是在"當前相"的過零觸發脈沖。第二個脈沖是為對應相發的補脈沖。移相的補脈沖障最低有對應相兩只SCR同時開通。

SCR三相全控整流應用電路:

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三相全控整流 a=0° 導通波形函數

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三相全控整流 a=0°波形

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三相全控整流 a=0° 直流電壓平均值:

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用雙脈沖觸發SCR,只要控制SCR觸發導通的相位角,就能夠控制輸出直流電壓的平均值,由于功率因數與諧波問題,相控整流器被PWM整流器替代了

小結:

SCR觸發除了與電網保持一致的相序,各觸發信號還存在相位關系。

世上任何事物,不能用直觀性原則簡單去看待。

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