第6章 交流到交流变流电路.ppt

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1、第6章交流-交流变流电路引言6.1交流调压电路6.2其他交流电力控制电路6.3交交变频电路6.4矩阵式变频电路本章小结第6章交流-交流变流电路.引言本章主要讲述交流-交流变流电路把一种形式的交流变成另一种形式交流的电路交交变频直接交直交变频间接交流电力控制电路只改变电压,电流或控制电路的通断,而不改变频率的电路。变频电路改变频率的电路交流调压电路相位控制交流调功电路通断控制6.1交流调压电路原理两个晶闸管反并联后串联在交流电路中，通过对晶闸管的控制就可控制交流电力。电路图6.1交流调压电路应用1灯光控制（如调光台灯和舞台灯光控制)。2

2、异步电动机软起动。3异步电动机调速。4供用电系统对无功功率的连续调节。5在高压小电流或低压大电流直流电源中，用于调节变压器一次电压。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1电阻负载wwwwROu1uoioVT1VT2u1uoiouVTtOtOtOt图6-1电阻负载单相交流调压电路及其波形与a的关系：a＝0时，功率因数＝1，a增大，输入电流滞后于电压且畸变，降低。输出电压与a的关系：移相范围为0≤a≤π。a＝0时，输出电压为最大。U0＝U1，随a的增大，U0降低，a＝π时，U0＝0。6.1.1单相交

3、流调压电路2阻感负载若晶闸管短接，稳态时负载电流为正弦波，相位滞后于u1的角度为j，当用晶闸管控制时，只能进行滞后控制，使负载电流更为滞后。设a=0时刻仍定为u1过零的时刻，阻感负载稳态时a的移相范围应为j≤a≤π。0.6Ou1uoiouVTwtOwtOwtwtOuG1uG2OOwtwt图6-2阻感负载单相交流调压电路及其波形负载阻抗角：j=arctan(wL/R)VT16.1.1单相交流调压电路6.1.1单相交流调压电路q020100601401802010060/(°)180140a/(°)j=90°75°60°45°30°15°

4、0°图6-3单相交流调压电路以φ为参变量的θ和a关系曲线wt=a时刻开通晶闸管VT1，可求得θ（6－7）当a=j时θ=π当a>j时θ<π以j为参变量，利用(6－7)可把a和θ的关系表示成右图。6.1.1单相交流调压电路=90°60°180图6-4单相交流调压电路φ为参变量时IVTN和a关系曲线j0.10.20.30.40.51600401208075°45°j=0a/(°)IVTN负载电流有效值(6-10)IVT的标么值(6-11)6.1.1单相交流调压电路图6-5a

5、动态过程VT1的导通时间超过π。触发VT2时，io尚未过零，VT1仍导通，VT2不会导通。io过零后，VT2才可开通，VT2导通角小于π。衰减过程中，VT1导通时间渐短，VT2的导通时间渐长。结论：阻感负载当a

6、压电路的谐波分析电阻负载…图6-6电阻负载单相交流调压电路基波和谐波电流含量6.1.1单相交流调压电路电流谐波次数和电阻负载时相同，也只含3、5、7…等次谐波。随着谐波次数的增加，谐波含量减少。和电阻负载时相比，阻感负载时的谐波电流含量少一些。当a角相同时，随着阻抗角j的增大，谐波含量有所减少。阻感负载6.1.1单相交流调压电路4斩控式交流调压电路用V1进行斩波控制用V3给负载电流提供续流通道在交流电源u1的正半周图6-7斩控式交流调压电路一般采用全控型器件作为开关器件；工作原理与直流斩波电路相似。6.1.1单相交流调压电路4斩控式交

7、流调压电路用V2进行斩波控制用V4给负载电流提供续流通道图6-7斩控式交流调压电路在交流电源u1的负半周6.1.1单相交流调压电路图6－8给出了电阻负载时斩控式交流调压电路的负载电压Uo和电源电流i1波形。电源电流的基波分量和电源电压同相位，即位移因数为1。电源电流不含低次谐波，只含和开关周期T有关的高次谐波。功率因数接近1。图6-8电阻负载斩控式交流调压电路波形6.1.2三相交流调压电路根据三相联结形式的不同，三相交流调压电路具有多种形式图6-9三相交流调压电路a)星形联结b)线路控制三角形联结c)支路控制三角形联结d)中点控制三角

8、形联结6.1.2三相交流调压电路三相四线基本原理：相当于三个单相交流调压电路的组合，三相互相错开120°工作。基波和3倍次以外的谐波在三相之间流动，不流过零线。问题：三相中3倍次谐波同相位，全部流过零线。零线有很大3倍次