CH4交流调压和变频电路

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1、1第4章交流调压和变频电路2交流调压电路交流无触点开关交流调功电路交交变频电路本章主要内容3交流机组实现电力变换4把一种形式的交流变成另一种形式的交流的电路，可改变相关的电压，电流，频率和相数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ACvoltagecontrollerPhasecontrol交流调功电路通断控制ACpowercontrollerIntegralcyclecontrolACtoACConverters5Classificatio

2、nofACtoACConverters6原理Principle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，不改变交流电频率。单相交流调压电路图4.1交流调压电路7应用Application灯光控制Lightingcontrol（如调光台灯和舞台灯光控制)异步电动机软起动Soft-startofasynchronousmotors异步电动机调速Adjustablespeeddriveofasynchronousmotors供用电系统对无功功率的连续调节Reactivepowercontrol在高压小电流或低压大电流

3、直流电源中，用于调节变压器一次电压4.1交流调压电路8控制方式整周波通断控制：将晶闸管作交流开关用，以交流电周期为单位来控制晶闸管的接通和断开。如控制目的是控制电路输出功率平均值，则电路为交流调功电路；如晶闸管通断是为了接通和断开电路，不需调节输出平均功率，则称为交流电子开关。4.1交流调压电路9控制方式相位控制方式：在电源电压的正、负半周分别控制两个晶闸管的导通时刻，改变晶闸管的触发相位从而调节电路输出电压有效值。斩波控制方式：电源电压的每个周期内开关元件多次通断，负载上的电压波形被斩成多个脉冲，而改变开关的导通比即可实现调压。主控元件一

4、般采用全控型器件，如果采用晶闸管，则需要增加强迫关断电路。4.1交流调压电路10阻性负载Resistiveload时刻为电源电压过零时刻。在交流电源的正负半周，分别控制两个晶闸管开通，正负半周触发角相等。负载电压波形是电源电压波形的一部分。4.1.2单相交流调压电路11电阻负载Resistiveload移相范围(Thephaseshiftrange)为负载电压有效值RMSvalueofoutputvoltage负载电流有效值RMSvalueofoutputcurrent4.1.2单相交流调压电路12电阻负载Resistiveload随着α的

5、增大，输入电流滞后于输入电压，且电压和电流波形发生畸变，功率因数逐渐降低。电路功率因数Powerfactorofthecircuit4.1.2单相交流调压电路13电阻负载Resistiveload4.1.2单相交流调压电路输出电压含有3、5、7、9等奇次谐波，通过晶闸管实现的交流调压与利用调压变压器进行交流调压输出的电压波形是正弦波的情况不同。所以，这种交流调压电路只适用于对电压波形没有要求的场合。14电阻负载Resistiveload流过晶闸管的电流有效值RMSvalueofthyristorcurrent4.1.2单相交流调压电路晶闸管

6、最大电流15电阻负载Resistiveload4.1.2单相交流调压电路晶闸管通态平均电流16若将晶闸管短接，稳态时负载电流为正弦波，相位滞后于u1的角度为，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a=0时刻仍定为u1过零的时刻，a的移相范围应为。阻感负载Inductiveload负载阻抗角：4.1.2单相交流调压电路17时刻开通晶闸管VT1，负载电流应满足利用边界条件时可求得θ4.1.2单相交流调压电路184.1.2单相交流调压电路194.1.2单相交流调压电路负载电压有效值流过晶闸管的电流有效值负载电流有效值204.1.2

7、单相交流调压电路结论：时，，负载电流连续。电路一开通直接进入稳态，没有暂态过程，交流调压电路处于直通状态，不起调压作用，此时。，，,,移相范围21稳态情况和一样当阻感负载,时电路工作情况。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。4.1.2单相交流调压电路22电阻负载时，负载电流波形与单相桥式可控整流电路交流侧电流波形一致，改变控制角可调节负载电压有效值，达到交流调压的目的。单相交流调压电路的触发电路

8、可采用整流电路的触发电路。阻感负载时，晶闸管需宽脉冲触发，否则时会发生一个晶闸管无法导通的现象，电路工作在整流状态，负载电流出现很大的直流分量；阻性负载时，移相范围为；带阻感负载