单相交流调压电路性能研究

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1、武汉理工大学《电工电子技术设计》基础强化训练任务书学生姓名：韦晟云专业班级：电气1003指导教师：胡红明工作单位：自动化学院题目:单相交流调压电路性能研究初始条件：输入为单相交流电源，有效值220V。要求完成的主要任务:（1）掌握单相交流调压电路的原理；（2）设计出系统结构图，并采用matlab对单相交流调压电路进行仿真；（3）采用protel设计出单相交流调压主电路及采用KJ004控制电路时间安排：2012年7月9日至2012年7月13日，历时一周，具体进度安排见下表具体时间设计内容7.9指导老师就课程设计内容、设计要求

2、、进度安排、评分标准等做具体介绍；学生确定选题，明确设计要求7.10开始查阅资料，完成方案的初步设计7.11由指导老师审核系统结构图，学生修改、完善7.12撰写课程设计说明书7.13上交课程设计说明书，并进行答辩参考文献：[1]王兆安，刘进军.《电力电子技术》第5版.北京：机械工业出版社，2011指导教师签名：年月日26武汉理工大学《电工电子技术设计》系主任（或责任教师）签名：年月日单相交流调压电路性能研究目录前言………………………………………………………………31.主电路设计……………………………………………………41.

3、1.设计内容及技术要求…………………………………41.2工作原理………………………………………………41.2.1主电路工作原理1.2.2晶闸管的工作原理1.3负载电流分析……………………………………………81.4单相交流调压电路主电路和触发电路图………………101.5.仿真参数设置……………………………………………102.仿真……………………………………………………………132.1.电阻性负载仿真波形……………………………………132.1.1.波形分析……………………………………………162.2.阻感性负载（H=0.02）

4、…………………………………162.2.1.波形分析……………………………………………192.3.实验结果分析……………………………………………203.触发电路的设计………………………………………………204．设计体会……………………………………………………2326武汉理工大学《电工电子技术设计》参考文献…………………………………………………………24前言这次基础强化训练主要究单相交流调压电路的设计。电力电子线路的基本形式之一，即交流—交流变换电路，它是将一种形式的交流电能变换成另一种形式交流电能电路。在进行交流—交流变换时

5、，可以改变交流电的电压、电流、频率或相位等。用晶闸管组成的交流电压控制电路，可以调节输出电压有效值。可用于电炉温控、灯光调节、异步电动机的启动和调速等。交流调压器与常规的交流调压变压器相比，它的体积和重量都要小得多。交流调压器的输出仍是交流电压，它不是正弦波，其谐波分量较大，功率因数也较低其晶闸管可以利用电源自然换相，无需强迫关掉电路，并可实现电压的平滑调节，系统响应速度较快，但它也存在深控时功率因数较低，易产生高次谐波等缺点。与自耦变压器调压方法相比，交流调压电路控制方便，调节速度快，装置的重量轻、体积小，有色金属消耗也

6、少。26武汉理工大学《电工电子技术设计》1．主电路的设计1.1.设计内容及技术要初始条件：输入为单相交流电源，有效值220V。要求完成的主要任务:（1）掌握单相交流调压电路的原理；（2）设计出系统结构图，并采用matlab对单相交流调压电路进行仿真；（3）采用protel设计出单相交流调压主电路及采用KJ004控制电路1.2工作原理1.2.1主电路工作情况单相交流调压电路带组感性负载时的电路以及工作波形如下图1-1所示。产生的滞后是因为阻感性负载时电流滞后电压一定角度，再加上移相控制所产生的滞后，使得交流调压电路在阻感性负

7、载时的情况比较复杂，其输出电压，电流与触发角α，负载阻抗角φ都有关系。当两只反并联的晶闸管中的任何一个导通后，其通态压降就成为另一只的反向电压，因此只有当导通的晶闸管关断以后，另一只晶闸管才有可能承受正向电压被触发导通。由于感性负载本身滞后于电压一定角度，再加上相位控制产生的滞后，使得交流调压电路在感性负载下大的工作情况更为复杂，其输出电压、电流波形与控制角、负载阻抗角都有关系。其中负载阻抗角,相当于在电阻电感负载上加上纯正弦交流电压时，其电流滞后于电压的角度为26武汉理工大学《电工电子技术设计》。为了更好的分析单相交流调

8、压电路在感性负载下的工作情况，此处分三种工况分别进行讨论。图1-1电路图（1）情况上图1-1所示为单相反并联交流调压电路带感性负载时的电路图，以及在控制角触发导通时的输出波形图，同电阻负载一样，在的正半周时，在时触发Vt1,Vt1导通，输出电压=，电流从0开始上升。当电压到达过零点时，由于是感性负载，电