四、有源逆变电路4.1逆变的概念2)直流发电机—电动机系统电能的流转直流电机的发电反馈制动状态：电源电压突减使n0↓，或位能性负载使n↑，n>n0，EM>EG，电机发出功率，能量的传递方向逆转。直流电源吸收功率。3)逆变产生的条件单相全波电路代替上述发电机DC电机的倒发电制动状态：有直流电动势，其极性和晶闸管导通方向一致，其值大于变流器直流侧平均电压。晶闸管的控制角>/2，使Ud为负值。注意：4.2三相有源逆变电路三相桥式整流电路工作于有源逆变状态时的电压波形输出直流电流的平均值4.3逆变失败与最小逆变角的限制换相重叠角的影响：2)确定最小逆变角bmin的依据逆变时允许采用的最小逆变角b应等于bmin=d+g+q′g——换相重叠角的确定：查阅有关手册（举例如下）§4.4晶闸管直流电动机系统晶闸管直流电动机系统——晶闸管可控整流装置带直流电动机负载组成的系统。是电力拖动系统中主要的一种。是可控整流装置的主要用途之一。如果忽略电动机的电枢电感，直流侧也不串入平波电感，则只有当晶闸管导通相的交流电压瞬时值大于反电动势时才有电流输出。此时负载电流是断续的，这对整流电路和电动机负载的工作都是不利的，实际应用中要尽量避免出现负载电流断续的工作情况。3）带反电动势负载时的工作情况三相半波整流带电动机负载，且加平波电抗器时，整流电路的直流电压平衡方程为RS=，将视为换相压降的等效直流电阻。RB为变压器的等效电阻，它包括变压器二次绕组本身的电阻以及一次绕组电阻折算到二次侧的等效电阻；RM为电枢内阻；U为晶闸管本身的管压降，它基本上是一恒值。电动机系统有两种工作状态：负载电流较大时的电流连续工作状态；电流较小时的电流断续工作状态。1.电流连续时电动机的机械特性三相半波整流电路，反电动势特性方程为转速与电流的机械特性关系式为晶闸管导通压降一般为1V左右，可以忽略，从而做出不同时n与Id的关系。其机械特性与由直流发电机供电时的机械特性是相似的，是一组平行的直线。三相全控桥整流电路电动机负载时的机械特性方程：可画出以电流表示的电动机机械特性。一般表达式：EMn，IdT，对应于不同角，也可得n~T机械特性曲线。在角一定的情况下，Ud一定，随着负载的加重，转速n下跌，反电势EM降低，Id增大，进入稳态，因而导致对应的稳态转速n也下跌。电流断续时电动机的机械特性由于整流电压是一个脉动的直流电压，当电动机的负载减小时，平波电抗器中的电感储能减小，致使电流不再连续，此时电动机的机械特性也就呈现出非线性。电流断续时电动机机械特性的第一个特点:当电流断续时，电动机的理想空载转速抬高。由三相半波电路电流连续时反电动势表达式，当a=60，Id=0时，设对应的反电动势为，其值为实际上，当Id减小至某一定值Idmin以后，电流变为断续，真正的理想空载点远大于此值，因为此时晶闸管触发导通时的相电压瞬时值为。考虑直流等效回路，左侧电源为脉动直流电压ud波形，最大瞬时值为，并且由于整流器件的单向导电性，回路电流Id的方向是固定的，只有当反电动势EM等于脉动直流电压ud的最大峰值时，电流才能完全等于零，否则，只要EM比ud的最大峰值略小一点，就总是存在断断续续的电流脉冲。因此才是实际的理想空载点。只要，ud的最大峰值总是，所以电动机的实际空载反电动势都是。当以后，ud的脉动峰值减小，实际空载反电动势也将减小。机械特性的第二个特点：在电流断续区内电动机的机械特性变软，具有非线性特性，即负载电流（或转矩）变化很小也可引起很大的转速变化。设整流控制角a一定，由于轻载时电流断续，各晶闸管的导通角，ud波形将发生变化，直线E以下的部分作用时间缩短，负面积减小，平均面积Ud比电流连续时的计算值升高，在电流连续的条件下得出的Ud计算公式不再适用。在负载所要求的平均电流Id一定的情况下，反电势EM也将比连续时升高。负载越轻，电流越小，电流断续就越明显，因而上述情况越加严重，特性越软。电流断续区范围大小的影响因素：电流断续区的范围取决于平波电感L的大小，L越大，断续区的范围就越小。整流输出电压ud是脉动的，可分为两部分：直流分量Ud，和交流分量。交流电流分量的大小主要取决于直流侧的回路电感，特别是平波电感L的大小。电感越大，电流中交流分量就越小。整流电压的交流分量虽然较大，但电流中的交流分量与直流分量Id相比一般是很小的。由于直流分量Id的大小由负载轻重来决定，当负载减小时，相应电流的交流分量的影响就越显著。当负载小到一定数值致使整流电流中交流分量的峰值大于平均电流Id时，由于整流元件的单向导电性，将出现电流断续现象。因此为了使Id较小时，电流仍能连续，就应该减小电流的交流分量，增大平波电感L可达到这一目的。