《交流变换电路》PPT课件

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1、第六章交流变换电路概述6.1交流调压电路6.1.1单相交流调压电路6.1.2三相交流调压电路6.2交流调功电路6.3交流电力电子开关6.4交－交变频电路6.4.1单相输出交－交变频电路6.4.2三相输出交－交变频电路6.4.3交－交变频电路输出频率上限的限制概述交流变换电路：把交流电能的参数（幅值、频率、相数）加以转换的电路。交流变换电路第六章交流电力控制电路交一交变频电路（直接变频电路）维持频率不变改变输出电压的幅值。将电网频率的交流电直接变换成较低频率的交流电直接变频的同时也可实现电压变换。分类交流调压电路6.13、交流调压电路应用：电炉的

2、温度控制灯光调节（如舞台灯光控制）异步电机软起动异步电机调速调节整流变压器一次侧电压2、交流调压的实现方法：通过控制晶闸管在每一个电源周期内的导通角的大小（相位控制）来调节输出电压的大小。1、交流调压电路:是用来变换交流电压幅值（或有效值）的电路。单相交流调压器主电路特点：1）电源正半周：T1触发导通，电源的正半周施加到负载上；2）电源负半周：T2触发导通，电源负半周便加到负载上；3）电源过零：T1、T2交替触发导通，电源电压全部加到负载；4）关断T1、T2：电源电压不能加到负载上。6.1.1单相交流调压电路图6.1.1单向交流调压器电路T1、

3、T2构成无触点交流开关。单向交流电压电路的工作情况与它的负载性质有关1）电源正半周：晶闸管T1承受正向电压，当ωt=α时，触发T1使其导通，负载上得到缺α角的正弦半波电压；2）电源电压过零：T1管电流下降为零而关断；3）电源电压负半周：晶闸管T2承受正向电压，当ωt=π+α时，触发T2使其导通，则负载上又得到了缺α角的正弦负半波电压。持续这样控制，在负载电阻上便得到每半波缺α角的正弦电压；单相交流调压电路6.1.1图6.1.1电阻性负载时单向交流电压电路及输出电压波形改变α角的大小，便改变了输出电压有效值的大小。1、电阻性负载工作原理：6.1.

4、1单相交流调压电路电阻性负载数量关系：（6.1.1）负载电压的有效值负载电流的有效值（6.1.2）调压器的功率因数（6.1.3）图6.1.1电阻性负载时单向交流电压电路及输出电压波形总结：随着α角的增大，U0逐渐减小。当α=π时，U0=0。因此，单相交流电压器对于电阻性负载，其电压可调范围为0～U，控制角α的移相范围为0～π。单相交流调压电路带电阻负载时，输出电压波形正负半波对称，所以不含直流分量和偶次谐波，故6.1.1单相交流调压电路电阻性负载谐波分析：基波和各次谐波有效值：负载电流基波和各次谐波有效值：在上面关于谐波的表达式中n=1为基波，

5、n=3,5,7,…为奇次谐波。随着谐波次数n的增加，谐波含量减少。(6.1.4)(n=3,5,7,…)6.1.1单相交流调压电路感性负载（R-L负载）图6.1.2带阻感负载单向交流调压电路及输出波形单相交流电压器带阻感负载时，工作情况同可控整流电路带电感负载相似；当电源电压反向过零时，负载电感产生感应电动势阻止电流的变化，故电流不能立即为零；晶闸管的导通角θ的大小与控制角a、负载阻抗角φ都有关。6.1.1单相交流调压电路阻感负载的工作情况分析：晶闸管VT1导通时，负载电流Io满足：(6.1.7)式中利用边界条件：，i0=0可求得θ：(6.1.8

6、)（θ为晶闸管的导通角）VT2导通时，上述关系完全相同，只是iO相差1800图（6.1.3)单相交流调压器以φ为参变量时θ与a的关系曲线6.1.11、α>ф，导通角θ≺1800，正负半波电流断续。α愈大，θ愈小，波形断续愈严重。负载电压的有效值UO、晶闸管电流平均值IdT、电流有效值IT以及负载电流有效值IO分别为：(6.1.9)(6.1.10)(6.1.12)(6.1.11)单相交流调压电路调压电路的工作情况（α>ф、α=ф、α<ф）6.1.1单相交流调压电路2、α=ф可得：θ=1800此时，晶闸管轮流导通，相当于晶闸管被短接。负载电流处于连

7、续状态，为完全的正弦波。由调压电路的工作情况（α>ф、α=ф、α<ф）(6.1.8)6.1.1单相交流调压电路图（6.1.4）窄脉冲触发时的工作波形θ＞18001）如果采用窄脉冲触发，会出现先触发的一只晶闸管导通，而另一只管子在电流下降为零时，因其门极脉冲已经消失不能导通的失控现象。回路中将出现很大的直流电流分量，无法维持电路的正常工作。2）采用宽脉冲或脉冲列触发，使第二个晶闸管的导通角φ<π。即可使两个晶闸管的导通角θ=1800达到平衡。解决失控现象。3、α=ф调压电路的工作情况（α>ф、α=ф、α<ф）6.1.1单相交流调压电路图（6.1.

8、4）窄脉冲触发时的工作波形总结：当时，并采用宽脉冲触发，负载电压、电流总是完整的正弦波，改变控制角a,负载电压、电流的有效值不变，即电路失去交流调压的