当B=30°时，且GTO导通角为零，即GTO元件在全关断状态，相当千普通串级调速 装置工作在B=30°时的情况，这时逆变电压U=-2.34U2cos30°为最大，对应电动机的转 速为最低。电流向量图可用图3表示。 7iQw是 b PM 1P1Q1Qn o)Ia 图2PWM型串级调速装置原理接线图 图3电流向量图 Fig.2 The clementary diagram of a PWM Fig.3 The current phasor diagram cascade dcvice 考虑到使逆变电压和逆变电流波形的对称悝，可减少谐波电流及其对电源的影响，故选 择PM控制点在逆变电压波形每个波头的中点，当GTO元件导通时，逆变电压波形瞬时值 即降到零，如图4(a)所示。GTO元件按PWM方式控制，导通角r的变化范围为0~60°， 这时逆变电流波形如图4(b)所示。 逆变电压U可按下式求出 (÷+a)+(÷-÷) +a u,=[∫VsU,n(on+∫Uinrd(ei) +a (-号+a)+(÷+÷) =-2.34U2cosB(1-2sin F) 当B周定在30时：U,=-2.026U,(1-2sin7) 可用GTO的导通角x,即按PWM方式控制，改变逆变电压U,从而调节电动机的转速。 从图4(b)逆变电流波形可以看出，当PWM方式控制时，逆变电流波形的轴线不变，如 果忽略电流波形中的高次谐波，只计基波，那么逆变电流I。的相位不变，但其大小随π角增 大而减小，直到x=60时1。=0为止。其电流向量图如图3所示，装置总电流【w端点的 轨迹为ab直线段，与图1对比可知，PWM型串级调速装置的功率因数可得到一定程度的提 高，特别在T值较大，电动机转速较高时更为明显，它将接近电动机本身的功率因数。 由于逆变电流波形受PWM控制而改变，不再是120°矩形波，电流中的谐波通过计算机 对波形的谐波分解，各次主要谐波的相对值表示在图5。曲线(1)(2)(3)分别表示基波、5 次，7次谐波随控制角t的变化曲线。从曲线可以看出，这时的谐波电流尤其7次诸波在某 -一区间相对较大（相对120°矩形被），但是在t值较大，相对应的电动机转速较高时，h 于I。的绝对值已很小，则谐波电流值也很小，它对电源的影响也就很小了。 (2)B固定为负角时的情况：当B为负角时，逆变器中的可控硅元件不能靠电网电压进 行自然换流，而必须进行强迫换流。为了满足强迫换流的需要，本装置只需改变对GTO元件 346当刀 。 。 时 ， 且 导通 角为零 ， 即 元件在全 关断状态 ， 相 当千普通 串级 调速 装 置 工作 在 刀 。 时 的情况 ， 这 时 逆 变电压 矶 一 。 为最大 ， 对应电动机 的转 速 为最低 。 电流向量 图可 用 图 表示 。 穿 图 型 串级 调速装 置原 理接线 图 「 图 电流 向量 图 考虑到使逆 变电压和逆 变电流波 形的对称栓 ， 可 减少 谐波 电流及其对 电源的影响 ， 故选 择 控制 点在逆 变电压波形每个波 头 的 中点 ， 当 元件导通时 ， 逆 变电压波 形 瞬时值 即降到零 ， 如 图 所示 。 元件按 方式 控制 ， 导 通 角 二 的 变化范围为 。 一 “ ， 这时逆 变 电流波形如 图 所示 。 逆 变电压 玩可按下式求 出 厂 户 一兀 从 砂 宁 宁 一 宁 杯万 曰 “ 令 午斌万 臼 宁 干 宁 二 一 · ‘ 一“ “ 一 ，‘· 于 ， 当 “ 固定 在 。 ’ 认 一 · ” “ 一 ，‘ ” 令 ， 可 用 的导通 角 ， 即按 方式控制 ， 改 变逆 变电压 矶 ， 从 而 调节 电动机 的转速 。 从 图 逆 变电流波 形可 以看 出 ， 当 方式 控制时 ， 逆 变电流波 形 的轴线 不 变 ， 如 果 忽略 电流波形 中的高 次谐 波 ， 只计基 波 ， 那 么逆 变电流 。 的相位不 变 ， 但 其大 小 随 角增 大而 减 小 ， 直 到 。 时 为止 。 其 电流 向量 图如 图 所示 ， 装 置 总 电流 人 端 点 的 轨 迹 为。 直线段 ， 与图 对 比可 知 ， 型 串级调 速装置的功 率因数可得 到一 定 程 度 的提 高 ， 特 别在 值较 大 ， 电动机转速 较高时 更为明显 ， 它将接近 电动机本 身的功率 因数 。 由于逆 变电流波 形 受 控制 而改 变 ， 不再 是 “ 矩 形 波 ， 电流 中的谐波通 过 计算机 对 波 形 的谐波分解 ， 各次主 要谐波 的相对值表示在 图 。 曲线 分别表 示基 波 、 次 次 谐波随控制角 ‘ 的变化 曲线 。 从 曲线 ，可以看 出 ， 这 时 的谐波 电流尤其 次 谐波在某 一 区 间相对 较大 相对 “ 矩 形波 ， 但 是在 值较 大 ， 相 对应 的电动 机 转速较高 时 ， 由 于 。 的绝对值 已很 小 ， 则谐波 电流值也很 小 ， 它对 电源的影响也就很小 了 。 刀固定 为 负角时 的情况 当 刀为负角时 ， 逆 变器 中的可 控硅 元件不 能 靠 电 网 电 压进 行 自然 换 流 ， 而 必须进 行强 迫 换流 。 为 了满足强 迫 换流的需要 ， 本装 置只需改 变对 元件