第十二讲交流电力控制电路和交交变频电路课件.ppt

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1、第十二讲.交流电力控制电路和交交变频电路12.1.1单相交流调压电路12.1.2三相交流调压电路12.2.1交流调功电路12.2.2交流电力电子开关12.3.1单相交—交变频电路12.3.2三相交—交变频电路概述交流-交流变流电路——一种形式的交流变成另一种形式交流的电路，可改变相关的电压、电流、频率和相数等交流电力控制电路——只改变电压、电流或控制电路的通断，不改变频率交流调压电路——相位控制（或斩控式）交流调功电路及交流无触点开关——通断控制变频电路——改变频率，大多不改变相数，也有改变相数的交交变频电路——直接把一种频率的交流变成另一种频率或可变频率的交

2、流，直接变频电路交直交变频电路——先把交流整流成直流，再把直流逆变成另一种频率或可变频率的交流,间接变频电路，8.1节12.1交流调压电路绪论交流电力控制电路的结构及类型两个晶闸管反并联后串联在交流电路中，控制晶闸管就可控制交流电力交流调压电路——每半个周波控制晶闸管开通相位，调节输出电压有效值交流调功电路——以交流电周期为单位控制晶闸管通断，改变通断周期数的比，调节输出功率的平均值交流电力电子开关——并不着意调节输出平均功率，而只是根据需要接通或断开电路绪论交流调压电路的应用：灯光控制（如调光台灯和舞台灯光控制）异步电动机软起动异步电动机调速供用电系统对无功功

3、率的连续调节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12.1.1单相交流调压电路1．电阻负载工作原理：在u1的正半周和负半周，分别对VT1和VT2的开通角a进行控制就可以调节输出电压正负半周a起始时刻（a=0）均为电压过零时刻，稳态时，正负半周的a相等负载电压波形是电源电压波形的一部分，负载电流（也即电源电流）和负载电压的波形相同12.1.1单相交流调压电路数量关系负载电压有效值(4-1)负载电流有效值晶闸管电流有效值(4-3)功率因数(4-4)(4-1)(4-2)(4-3)(4-4)12.1.1单相交流调压电路输出电压与a的关系:移相范围为

4、0≤a≤π。a=0时，输出电压为最大，Uo=U1。随a的增大，Uo降低，a=π时，Uo=0。λ与a的关系：a=0时，功率因数λ=1，a增大，输入电流滞后于电压且畸变，λ降低12.1.1单相交流调压电路2．阻感负载阻感负载时a的移相范围负载阻抗角：j=arctan(wL/R)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在用晶闸管控制时，只能进行滞后控制，使负载电流更为滞后，而无法使其超前a=0时刻仍定为u1过零的时刻，a的移相范围应为j≤a≤π12.1.1单相交流调压电路阻感负载时的工作过程分析在ωt=a时刻开通VT1，负载电流满足解方程得(4-6

5、)式中,θ为晶闸管导通角(4-6)(4-5)12.1.1单相交流调压电路利用边界条件：ωt=a+θ时io=0,可求得θ：VT2导通时，上述关系完同，只是io极性相反，相位差180°(4-7)数量关系负载电压有效值晶闸管电流有效值12.1.1单相交流调压电路(4-8)(4-9)负载电流有效值IVT的标么值12.1.1单相交流调压电路(4-10)(4-11)a

6、式仍适用，只是a≤ωt<∞过渡过程和带R-L负载的单相交流电路在ωt=a(a

7、4-13)(4-14)12.1.1单相交流调压电路电流基波和各次谐波标么值随a变化的曲线（基准电流为a=0时的有效值）如图4-6所示阻感负载的情况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a角相同时，随着阻抗角j的增大，谐波含量有所减少12.1.1单相交流调压电路12.1.1单相交流调压电路4．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基本原理和直流斩波电路有类似之处u1正半周，用V1进行斩波控制，V3提供续流通道u1负半周，用V2进行斩波控制，V4提供续流通

8、道设斩波器件（V1或V2