[工学]电力电子技术_王兆安第6章

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1、第6章交流电力控制电路和交交变频电路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其他交流电力控制电路6.2.1交流调功电路6.2.2交流电力电子开关6.3交交变频电路6.3.1单相交交变频电路6.3.2三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变频电路只改变电压、电流或控制电路的通断，不改变频率改变频率，大多不改变相数，也有改变相数的交流调压电路——相位控制（或斩控式）交流调功电路及交流无触点开关——通断控制交交变频电路交直交变频电路1.

2、晶闸管交交变频电路2.矩阵式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6.1交流调压电路交流电力控制电路的结构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电力控制电路的类型交流调压电路:交流调功电路:交流电力电子开关:每半个周波控制晶闸管开通相位，调节输出电压有效值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。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6.1.1单相交流调压电路1电阻负载原理分析在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电阻负载单相交流调压电路及其波形数量关系负载电压有效值负载电流有效值晶闸管电流有效值功率因数6.1.1单相交流调压电路ROu1uoioVT1VT2u1uoiouVTwtOwtOwtOwt2阻感负载阻感负载时a的移相范围

4、负载阻抗角：j=arctan(wL/R)稳态时负载电流为正弦波，相位滞后于u1的角度为ja=0时刻仍定为u1过零的时刻，a的移相范围应为j≤a≤π阻感负载单相交流调压电路及其波形6.1.1单相交流调压电路单相交流调压器电感性负载时的主电路和输出波形当控制角为α时，Ug1触发VT1导通，流过VT1管的电流i2有两个分量，即强制分量iB与自由分量iS，其强制分量为式中其自由分量为式中τ—自由分量衰减时间常数，流过晶闸管的电流即负载电流为当α>φ时，电压、电流波形如上图所示。随着电源电流下降过零进入负半周，电路中的电感储藏的能量释放完毕，电流到零，VT1管才关断

5、。在ωt=0时触发管子，ωt=θ时管子关断，将ωt=θ代入式(3-5)可得(1)当α>φ时稳定分量iB与自由分量is如图3-2(b)所示，叠加后电流波形i2的导通角θ<180，正负半波电流断续，α愈大θ愈小，波形断续愈严重。(2)当α=φ时电流自由分量is=0，i2=iB；θ=180。正负半周电流处于临界连续状态，相当于晶闸管失去控制，负载上获得最大功率，此时电流波形滞后电压φ角。(3)当α<φ时如果触发脉冲为窄脉冲，则当Ug2出现时，VT1的电流还未到零，VT2管受反压不能触发导通；待VT1中电流变到零关断，VT2承受正压时，脉冲已消失，无法导通。这样使

6、负载只有正半波，电流出现很大的直流分量，电路不能正常工作。带电感性负载时，晶闸管应当采用宽脉冲列，这样在α<φ时，虽然在刚开始触发晶闸管的几个周期内，两管的电流波形是不对称的，但当负载电流中的自由分量衰减后，负载电流即能得到完全对称连续的波形，电流滞后电源电压φ角，但实际是晶闸管是不可控的。所以晶闸管的移相范围。综上所述，单相交流调压可归纳为以下三点：①带电阻性负载时，负载电流波形与单相桥式可控整流交流侧电流波形一致，改变控制角α可以改变负载电压有效值。②带电感性负载时，不能用窄脉冲触发，否则当α<φ时会发生有一个晶闸管无法导通的现象，电流出现很大的直流分

7、量。③带电感性负载时，α的移相范围为φ~180，带电阻性负载时移相范围为0~180。a=φa

8、作情况和a=j时完全相同pwtwtwtwtaaqOOOuG1G2j