3.2、換流過程分析

并聯(lián)逆變電路的換流過程見圖5：

由于電路的振蕩特性，當電路建立振蕩后，如果四個橋臂都不觸發(fā)，在忽略電路損耗的前提下，電路的振蕩電壓和電流將持續(xù)，在計及電路損耗的實際情況下，電路振蕩將逐漸衰減。在分析電路的一個周期時間內(nèi)，可以不考慮衰減振蕩的影響而看成是完全的振蕩狀態(tài)。

在負載存在振蕩電壓（電流）的情況下，必須適時地觸發(fā)SCR元件，才能使并聯(lián)逆變電路正常工作；不恰當?shù)臅r刻觸發(fā)SCR元件，則存在很大的短路故障可能性。

以下對圖5的工作狀態(tài)進行分析：

圖5的電參數(shù)與圖4的電路協(xié)調(diào)時，以負載電路左方為正極性時為電壓正方向，電流從左方流向負載電路時為電流正方向。

在AB區(qū)間，中頻電壓為負值，即SCR1、3承受正向電壓，故在A點觸發(fā)元件1、3時，元件1、3導(dǎo)通。至B點，中頻電壓變?yōu)檎?/span>SCR1在導(dǎo)通條件下，直流電源通過濾波電感對負載電路傳輸能量；B點后，SCR2、4承受正向電壓，故在C點對SCR2、4觸發(fā)，具有導(dǎo)通條件，電流換到SCR2、4。

AB區(qū)間和CD區(qū)間所包含的電角度，稱為換流角，在換流角時間內(nèi)，完成一對元件導(dǎo)通，一對元件關(guān)斷的變化過程，A點對SCR1、3觸發(fā)后，SCR1、3導(dǎo)通，SCR2、4電流逐漸減小到零（受L2、L4限制，不能立即減到零），約需10us時間。后段時間是SCR2、4恢復(fù)阻斷功能所需的時間，俗稱“關(guān)斷時間”（當前元件關(guān)斷時間小于30us）。如逆變器運行頻率為2000HZ，換流角30o（AB區(qū)間和CD區(qū)間角度），即區(qū)間時間為41.7us(（1000000/2000)*30/360=41.66)?？梢婋娐返膿Q流時間大于元件的電流下降時間與關(guān)斷時間之和。元件即能可靠關(guān)斷。如果換流角減小到電路的換流時間小于元件的電流下降時間與關(guān)斷時間之和，就會出現(xiàn)SCR2、4還未恢復(fù)，又重新承受正向電壓而導(dǎo)通，使逆變橋短路。

換流角即是負載電壓和負載電流的相位差，即負載電路功率因數(shù)角Φ。

以上分析說明：過小的換流角將不能保證SCR元件正常換流。由于換流角的存在，使負載電流超前于

式中：Pd---直流功率

Ud---直流電壓平均值

Id---直流電流平均值

Ia是方波電流的基波有效值，按付氏級數(shù)分解，其關(guān)系為Ia=0.9Id，而Pa=Pd，故：

Ua=1.1Ud/cosΦ （5）

式（5）是衡量并聯(lián)逆變電路換流狀態(tài)的直接依據(jù)，當Φ在25o～45o范圍內(nèi)變化時，Ua/Ud變化范圍在1.214～1.56，實際調(diào)試時，控制中頻電壓與直流電壓的比值在1.2～1.5范圍內(nèi)是安全可靠的。