交流调压电路和直流斩波电路

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1、第5章交流调压电路和直流斩波电路5.1交流调压电路（单相、三相）5.2其他交流电力控制电路5.3.1基本斩波电路5.3.2复合斩波电路和多相多重斩波电路本章小结1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变频电路改变频率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。交流调压电路相位控制(触发角)交流调功电路通断控制（周期的通断）交流调压电路2应用1灯光控制（如调光台灯和舞台灯光控制)。2异步电动机软起动。（低压大电流启动）3异步电动机调速。4供用电系

2、统对无功功率的连续调节（补偿）。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。（与晶闸管的参数相关，减少管子个数、体积和成本）5.1交流调压电路35.1交流调压电路基本原理采用两个晶闸管反并联后（或采用双向晶闸管）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。(固态开关)电路图45.1.1单相交流调压电路5.1.2三相交流调压电路5.1交流调压电路5Ou1uoiouVTwtOwtOwtOwt5.1.1单相交流调压电路1)电阻负载图4-1电阻负载单相交流调压电路及其波形输出电压与α的关系:移相范围为0

3、≤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。6若晶闸管全导通，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。负载阻抗角：j=arctan(wL/R)a=0时刻仍定为u1过零的时刻，a的移相范围应为j≤a≤π。1)阻感负载0.6Ou1u1uoiouVTwtOwtOwtwtOuuG1G1uG2OOwtwt图4-2电阻负载单相交流调压电路及其波

4、形导通时利用初始条件得到：VT15.1.1单相交流调压电路7q020100601401802010060/(°)180140a/(°)j=90°75°60°45°30°15°0°图5-3单相交流调压电路以a为参变量的θ和a关系曲线利用结束条件wt=a+θ时刻，i0=0,可求得θ：（5－7）当a=j时θ=π可见此时j也就是让晶闸管导通π角度的触发角。当a>j时θ<π（图5-2）以j为参变量，利用（5－7)可把a和θ的关系表示成右图。5.1.1单相交流调压电路8图5-4a

5、路工作情况。图5-2阻感负载单相交流调压电路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，若VT2的触发脉冲消失，VT2永远不会导通。（因而需要宽脉冲触发）若VT2的触发脉冲继续存在，VT2才可开通，VT2导通角小于π。VT2导通后，反向也续流，衰减过程（公式5-6也可以看出）中，VT1导通时间渐短，VT2的导通时间渐长。5.1.1单相交流调压电路9图5-6单相交流调压电路a为参变量时IVTN和a关系曲线j=90°0.10.20.30.40.51601800401208075

6、°60°45°j=0a/(°)IVTN负载电流有效值(5-13)IVT的标么（基准电流为a=0时的有效值）值(5-14)电流基波和各次谐波标么值随a变化的曲线如图5-6所示。5.1.1单相交流调压电路103)单相交流调压电路的谐波分析电阻负载由于波形正负半波对称，所以不含直流分量和偶次谐波。(5-17)基波和各次谐波有效值负载电流基波和各次谐波有效值(4-14)图5-7电阻负载单相交流调压电路基波和谐波电流含量5.1.1单相交流调压电路11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

7、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5.1.1单相交流调压电路124)斩控式交流调压电路在交流电源u1的正半周图5-7+斩控式交流调压电路5.1.1单相交流调压电路用V1进行斩波控制用V3给负载电流提供续流通道13用V2进行斩波控制用V4给负载电流提供续流通道图5-7+斩控式交流调压电路4)斩控式交流调压电路在交流电源u1的负半周5.1.1单相交流调压电路14特性图5-7b电阻负载斩控式交流调压电路波形5.1.1单相交流调压电路电源电流的基波分量

8、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。155.1.2三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4-9三相交流调压电路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)中点控制三角形联结16三线四相基本