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GBT 3859.4-2004半导体变流器包括直接直流变流器的半导体自换相变流器PDF文本

ICS29.200K46中华人民共和国国家标准GB/T3859.4-2004/IEC60146-2:1999代替GB/T7677一1987，GB/T7678-1987半导体变流器包括直接直流变流器的半导体自换相变流器，Semiconductor converter-Self-commutated semiconductor converters includingdirect d.c,converters(IEC60146-2:1999,IDT)2004-05-14发布2005-02-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会发布莲罚素村阀Z.Z沁.ET
GB/T3859.4-2004/1EC60146-2:1999前言《半导体变流器》是一个系列标准，由以下部分组成：GB/T3859.1:半导体变流器基本要求的规定(eqv IEC60146-1-1:1991)GB/T3859.2:半导体变流器应用导则(eqv IEC60146-1-2:1991)GB/T3859.3:半导体变流器变压器和电抗器(eqv IE60146-1-3:1991)GB/T3859.4:半导体变流器包括直接直流变流器的半导体自换相变流器(IE℃60146-2：1999，IDT)GB/T17950:半导体变流器使用熔断器保护半导体变流器防止过电流的应用导则(IEC6014661992,IDT)本部分是系列标准的第4部分，等同采用IEC60146-2:1999。除标准名称不含原文中“第2部分”字样（受我国标准编号规定的限制）和更正编辑印刷性错误外，内容均与IE℃60146-2：1999相同。本部分代替GB/T7677一1987《半导体直接直流变流器》和GB/T7678一1987《半导体自换相变流器》两个标准，内容的主要变化为：a)两个标准合并为一个标准。GB/T7677一1987和GB/T7678一1987分别等效采用IEC60146-2:1974(第1版)和IE℃60146-3：1977（第1版），而这两个IEC标准已为本部分所采用的IEC60146-2:1999(第2版)所代替；)安嘉被整泰禁就.E可d)增加了谐波和电磁兼容性及其试验要求。本部分附录A是资料性附录。本部分由中国电器工业协会提出。本部分由全国电力电子学标准化技术委员会归。本部分起草单位：西安电力电子技术研究所、广州金来电子技术工程有限公司。本部分主要起草人：周观允、李敏。本部分于1987年首次发布，版本为：GB/T7677一1987（主要起草人：张石安、缪时轮），GB/T7678一1987(主要起草人：周观允、周胜宗)。本次是第1次修订。罚素衬网Z.Z沁.ET
GB/T3859.4一2004/IEC60146-2:1999半导体变流器包括直接直流变流器的半导体自换相变流器1范围本部分适用于电力变流器中至少有一部分是自换相型的所有类型半导体自换相变流器。例如：交流变流器，间接直流变流器，直接直流变流器。GB/T3859.1中的要求，只要不与本部分相矛盾，也同样适用于自换相变流器。对于某些特殊应用，如不间断电源设备(UPS),交、直流调速传动和电气牵引设备，可使用另外的标准。注：试验限制可适用于特殊应用，如大功率无功变流器。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T2900.1电工术语基本术语(IDT IEC60050-101)GB/T2900.33电工术语电力电子技术(IEC60050-551和IEC60050-551-20)GB/T3859.1半导体变流器基本要求的规定(eqv IEC60146-1-1)GB/T3859.2半是体变流器应用导则e9yIEC6046-12GB/T4365电磁兼容术语(IEC60050(161),IDT)GB4793测量、控制和实验室用电气设备的安全要求第1部分：通用要求(IEC61010-1,IDT)GB/T16935.1低压系统内设备的绝缘配合(idt IEC60664-1)GB/T17573半导体器件分立器件和集成电路第1部分：总则(IEC60747-1,IDT)GB/T17626(所有部分)电磁兼容试验和测量技术(idt IEC61000-4)IEC61000-2-2:1990电磁兼容性(EMC)一第2部分：环境一第2章：低压公共供电系统中低频传导干扰和信号传输的兼容性水平IEC61000-2-4:1994电磁兼容性(EMC)一第2部分：环境—第4章：工业场所低频传导干扰的兼容性水平3定义3.1变流器的功能3.1.1(电力)（电子）变流(electronics)(power)conversion借助电子阀器件使电力系统的一个或多个特性变化，且基本没有可观的损耗。[GB/T2900.33]注：例如，特性有电压、相数和频率（包括零频率）。3.1.2(电力)（电子）交流/直流变流(electronics)a,c./d.c.(power)conversion交流到直流或直流到交流的变流。[GB/T2900.33]3.1.3(电力)（电子）整流(electronics)(power)rectification交流到直流的变流。[GB/T2900.33]莲罚素村阀Z.JZ沁.ET
GB/T3859.4-2004/IEC60146-2:19993.1.4(电力)（电子）逆变(electronics)(power)inversion直流到交流的变流。[GB/T2900.33]3.1.5(电力)（电子）交流变流(electronics)a.,c.(power)conversion交流到交流的变流。[GB/T2900.33]3.1.6(电力)（电子）直流变流(electronics)d.c,(power)conversion直流到直流的变流。[GB/T2900.33]3.1.7(电力)直接变流direct(power)conversion无直流或交流环节的变流。[GB/T2900.33]3.1.8(电力)间接变流indirect(power).conversion有一个或多个直流或交流环节的变流。[GB/T2900.33]3.1.9换相commutation在变流器中，电流由一个导通臂向下一个导通臂顺序转移的过程，电流不中断，该两个臂在一限定的时间内同时导电。[GB/T2900.33]3.1.10终相资英相的表J.NE可3.1.11电网换相line commutation由电网提供换相电压的一种外部换相方式。[GB/T2900.33]3.1.12自换相self-commutation由变流器或电子开关内部零件提供换相电压的一种换相方式。[GB/T2900.33]3.1.13相（位）控（制）phase control改变电子阀器件或阀臂在周期内导电开始时刻的过程。[GB/T2900.33]3.1.14脉冲控制pulse control改变主臂重复导电的起点和/或终点的控制。[GB/T2900.33]3.1.15脉冲持续时间控制pulse duration control改变脉冲宽度而保持频率不变的一种脉冲控制。[GB/T2900.33]3.1.16脉（冲）频（率）控制pulse frequency control改变脉冲频率而保持脉冲持续时间不变的一种脉冲控制。[GB/T2900.33]3.1.17脉宽调制控制pulse width modulation control(简写PWM控制)为产生某一输出波形，在每一基本周期调制脉冲的宽度或频率，或同时调制脉冲的宽度和频率的一莲揽素村网Z.Z心.ET
GB/T3859.4-2004/IEC60146-2:1999种脉冲控制。[GB/T2900.33]3.1.18触发triggering使擎住阀器件或由其构成的臂实现开通的控制效应。[GB/T2900.33]3.1.19开通firing在擎住阀器件或由其构成的臂的导电方向立主电流的过程。[GB/T2900.33]3.2变流器的型式3.2.1(电力)（电子）变流器(electronics).(power)converter由一个或多个阀器件连同变压器、滤波器（如有必要）和辅助装置（如有）所组成的运行单元。[GB/T2900.33]3.2.2自换相变流器self-commutated converter至少有一部分使用自换相的变流器。注：如果需要强调自换相的特征，特定型式的自换相变流器可以使用类似的术语。如：自换相交流/直流变流器，自换相逆变器等。3.2.3交流/直流变流器a.c./d.c,converter用于整流或逆变，或既可以整流也可以逆变的电子变流器。[GB/T2900.33]3.2.4興J.NE电压型交流/直流变流器voltage stiff a.c./d.c.converter直流侧电压基本平稳（例如为谐波电流提供一个低阻抗通路）的交流/直流变流器。[GB/T2900.33]3.2.5电流型交流/直流变流器current stiff a.c./d.c.converter直流侧电流基本平滑（例如通过减少谐波电流）的交流/直流变流器。[GB/T2900.33]3.2.6整流器rectifier用于整流的交流/直流变流器。[GB/T2900.33]3.2.7逆变器inverter用于逆变的交流/直流变流器。[GB/T2900.33]3.2.8电压源逆变器voltage source inverter;voltage fed inverter电压保持平稳的逆变器。[GB/T2900.33]3.2.9电流源逆变器current source inverter;current fed inverter电流保持平滑的逆变器。[GB/T2900.33]3.2.10并网双向变流器line-interactive converter与电网并联运行，既可向一个或多个用户提供电能，也可相反地吸收、储存和/或反馈电能的交流直流变流器。览素村网Z.Z沁.E1
GB/T3859.4-2004/IEC60146-2:19993.2.11无功（功率）变流器reactive power converter用于无功补偿或消耗无功功率的变流器，除变流器的损耗外，没有有功功率流动。[GB/T2900.33]3.2.12交流变流器a.c.converter用于交流变流的变流器。[GB/T2900.33]3.2.13直接交流变流器direct a.c.converter无直流环节的交流变流器。[GB/T2900.33]3.2.14间接交流变流器indirect a.c.converter有直流环节的交流变流器。[GB/T2900.33]3.2.15直流变流器d.c.converter用于直流变流的变流器。[GB/T2900.33]3.2.16直接直流变流器direct d.c.converter直流斩波器d.c.chopper无交流环节的直流变流器。[GB/T2900.33]3.2.17间接直流变流簧dcerer网J.NE有交流环节的直流变流器。[GB/T2900.33]3.3变流器电路组件3.3.1电子器件electronic device其功能是基于通过半导体、高真空或气体放电使电荷载流子迁移的器件。[GB/T2900.33]3.3.2电子阀器件electronic valve device用于电力电子变流或电力电子通断，包括单一不可控或双稳态可控单向导电路径的不可分割的电子器件。[GB/T2900.33]注1：晶闸管、电力整流二极管、开关型双极和场效应电力晶体管、IGBT等是典型的电子阀器件。注2：两个或更多电子阀器件可以做在一个半导体芯片上（如逆导通晶闸管包括一个晶闸管和一个整流二极管，开关型场效应电力晶体管包括其反向二极管)，或封装在一个共同的外壳中（如电力半导体模块）。这样的组合按独立的电子阀器件考虑。3.3.3阀器件堆valve device stack由一个或多个电子阀器件连同其安装件和辅助件（如有）组成一体的结构。[GB/T2900.33]3.3.4阀器件装置valve device assembly由电子阀器件或堆通过电气和机械连接而组合成的总装体，包括其机械结构内的所有电联结和辅助件。[GB/T2900.33]注：类似术语也适用于由特定电子阀器件组成的堆和装置，例如二极管堆（仅为整流二极管）、晶闸管装置（仅为晶闸管，或与整流二极管共同组成)。莲罚素村网Z.ZC.ET
GB/T3859.4-2004/IEC60146-2:19993.3.5变流装置converter assembly变流器的臂和主电路中其他起主要作用的部分，特别是直流电容器、电抗器和门极设备，在电和机械上的组装体，通常不包括控制设备。3.3.6(阀)臂(valve)arm电力电子变流器或开关的一部分电路，以任意两个交流或直流端子为界，包括一个或多个连接在一起的同时导电的电子阀器件及其他组件（如有）。[GB/T2900.33]3.3.7阻尼器（电路）snubber(circuit)为减少诸如瞬态过电压、关断损耗、高的电压或电流上升率而在一个或几个电子阀器件上连接的辅助电路。[GB/T2900.33]注：常用诸如RC阻尼器、并联阻尼器、交流侧阻尼器等特定术语。3.4变流器和电子阀器件的主要性能3.4.1基波功率fundamental power由电压和电流的基波分量所决定的有功功率。[GB/T2900.33]3.4.2直流功率DC power流电压和塞电意约他类界，T2.NE丁3.4.3变流因数conversion factor基波输出有功功率或直流输出功率对基波输人有功功率或直流输入功率之比。[GB/T2900.33]3.4.4总功率因数total power factor有功功率对表观功率之比。[GB/T3859.1]3.4.5位移因数displacement factor基波分量的有功功率对其表观功率之比。[GB/T3859.1]3.4.6形变因数deformation factor总功率因数对位移因数之比。[GB/T3859.1]3.4.7(功率)效率(power)efficiency变流器输出有功功率对输入有功功率之比。[GB/T3859.1]3.4.8(电子阀器件的)等效结温virtual junction temperature(of an electronic valve device)半导体器件中结的等效温度。[GB/T17573.1]3.4.9(电子阀器件的)瞬态热阻抗transient thermal impedance(of an electronic valve device)术语一般表示：在一个时段之末，两规定点或区域间温差的变化对该时段初引起温差变化的阶跃功率损耗之比。[GB/T17573.1]罚素衬网2.Z心.ET
GB/T3859.4-2004/IEC60146-2:19993.5骚扰和电磁兼容性3.5.1电骚扰electrical disturbance电量超出规定限值的任何变化。电骚扰可能引起变流器性能下降、工作中断或损坏。[GB/T3859.1]3.5.2(电磁)骚扰(electromagnetic)disturbance任何可能引起装置、设备或系统性能降低，或者对有生命或无生命物质产生有害作用的电磁现象。[GB/T4365]注：电磁骚扰可能是电磁噪声、无用信号或传播媒介自身的变化。3.5.3(电磁)辐射(electromagnetic)emission从一个源向外发出电磁能的现象。[GB/T4365]3.5.4(骚扰源的)辐射电平emission level(of disturbance source)用规定方法测得的来自特定装置、设备或系统发出的某给定电磁骚扰电平。[GB/T4365]3.5.5电磁扰动electromagnetic interference电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能的下降。[GB/T4365]3.5.6电磁兼容性electromagnetic compatibility(简写EMC)设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力.[G/T4365與向筑3.5.7(电磁)兼容电平(electromagnetic)compatibility level所规定的骚扰电平，在此骚扰电平下，有一个满意的、高概率的电磁兼容性。[修改GB/T4365]注：实际上电磁兼容电平并非绝对最大值，而可能以小概率超出。”3.5.8(对骚扰的)抗扰性immunity(to a disturbance)装置、设备或系统面临电磁骚扰而不降低运行性能的能力。[GB/T4365]3.5.9抗扰性电平immunity level将某一给定电磁骚扰施加于某一特定装置、设备或系统，而其仍能保持在所要求性能等级下运行时的最大骚扰电平。[修改GB/T4365]3.5.10抗扰性余量immunity margin装置、设备或系统的抗扰性限值与电磁兼容电平之间的差值。[GB/T4365]3.5.11变流器的抗扰电平immunity level of a converter电扰动的规定值，低于此值，变流器满足所要求的性能，或连续运行，或避免损坏。[GB/T4365]3.5.11.1超过变流器抗扰电平可能产生的后果所使用的字母符号letter symbols for the possible conse-quences of exceeding the immunity level of a converter1)IEC60146-2:1999没有注。此注的内容是按GB/T4365而增加的，以使术语更便于理解和使用。莲揽素村网Z.Z心.ET
GB/T3859.4-2004/IEC60146-2:1999性能降低F(仍可运行)中断运行（由于保护装置产生）T(跳闸)永久损坏（熔断器除外）D(损坏)[修改GB/T3859.1]3.5.12(性能)降级degradation(of performance）.装置、设备或系统的运行性能从预期性能的非期望偏离。[GB/T4365]注：术语“降低”可适用于暂时或水久故障。3.5.13电压变化voltage change在一定的，但非规定的时间内，电压的方均根值或峰值在两相邻电平之间的变化。[GB/T4365]3.5.14电压不对称voltage unbalance;voltage imbalance多相系统相邻相之间的相电压方均根值或相角不完全相等的一种状态。[GB/T4365]3.5.15不对称率unbalance ratio三相交流系统中，电流或电压基波分量的最大和最小方均根值之差，与对应的三相基波分量的平均方均根值之比。3.5.16不#费筑J.NE丁3.5.17电压瞬时跌落voltage dip电气系统某一点电压的突然下降，在经历几个周期到数秒的短暂持续时间之后又恢复正常。[GB/T4365]3.5.18换相缺?commutation notch交流电压由于变流器的换相过程而可能出现的电压变化，其持续时间远小于交流电周期。[GB/T4365]3.5.19(直流侧的)纹波电压ripple voltage(on the d.c.side)变流器直流侧电压中的交流电压分量。[GB/T2900.33]3.5.20直流波形因数d.c.form factor含直流分量之周期变化量的方均值对在整个周期内的平均值之比。[GB/T2900.33]3.5.21直流纹波因数d.c.ripple factor脉动直流电量的峰值与谷值之差的一半对该直流电量平均值之比。[GB/T2900.33]注：当直流纹波因数很小时，其值近似等于最大值与最小值之差对该两值之和的比。3.5.22相对峰谷纹波因数relative peak-to-peak ripple factor电量的纹波峰谷值对其直流分量之比。莲罚素村阀Z.Z沁.ET
GB/T3859.4-2004/IEC60146-2:19993.5.23交流电压和电流的谐波分析harmonic analysis of the a.c,voltage and current注：新概念的确切定义正在制定中，在此期间，对给出的谐波含量的任何数值，THF和THD应使用分析的方法来表征。3.5.23.1傅立叶级数Fourier series周期函数用其平均值和一系列正弦项来描述的方法，其中正弦项的频率为该函数频率的整数倍。[GB/T2900.1]3.5.23.2基波fundamental(component)周期函数的傅立叶级数序次为1的分量。[GB/T2900.1]3.5.23.3谐波含量harmonic content从交流量中减去其基波分量后所得的量。〔GB/T2900.1]3.5.23.4(总)谐波因数(total)harmonic factor(简写THF)交流量中谐波含量的方均根值对该交流量方均根值之比。[GB/T2900.1]3.5.23.5总谐波畸变率total harmonic distortion(简写THD)交流量中谐波含量方均根值对该交流量中基波分量方均根值之比。[GB/T2900.33]3.5.23.6部分谐波的畸变率partial harmonic distortion规定谐波分量的方均根值对交流量中基波分量的方均根值之比。例如14次到50次频段：PHD式中：Q一交流量（电压或电流）。3.5.23.7单次谐波畸变individual harmonic distortion所规定的某一次谐波分量的方均根值对交流量中基波分量方均根值之比。3.6有关输入和输出的特性能量的流动方向用“输入”和“输出”来表征。对于能量可逆流动，以主要流动方向来确定输入和输出。输人和输出的定义指定为变流器的，且不随能量流动和应用而改变。3.6.1电压的形式shape of voltage直流电压或交流电压。3.6.2阻抗特性impedance characteristics由于可能存在着电压源和负载的差异，议下述一组术语。3.6.2.1电机电压electrical machine voltage交流电机或直流电机产生的电压，阻抗用电机的型式和参数来表征。揽素衬网Z.Z沁.ET
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