《ACAC变换器》PPT课件

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1、AC-AC变换器程逸帆现代电力电子学主要内容交流调压电路相控交交变频电路交-交变换电路是把一种形式的交流直接变成另一种形式交流的电路,相控晶闸管在周波变换器中有很好的应用.主要包括交流调压器和交交变频器。优点：交交变换器没有中间储能环节，可以缩减电力电子装置的体积和重量；其能量可以双向流动，较容易实现能量的回馈；功率因数可调，可以实现单位功率因数。缺点：交交变换的电压、电流和频率都收到一定的限制，其应用范围没有交直交系统广泛。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

2、调压电路相位控制ACvoltagecontrollerPhasecontrol交流调功电路通断控制ACpowercontrollerIntegralcyclecontrol交交变换器的分类ACVoltageControllers交流调压电路交流调压电路是指由晶闸管等电力电子器件构成的交流调压控制装置；其调压功能通过控制来实现。交流调压器的调压方式有三种：通-断控制：改变通断时间的比例，实现输出电压的调节。特点：简单，对电网有较大的负载脉动。相位控制：晶闸管控制和相控整流一样，在选定的控制角上使负载与电源接通，也可以通过相控和也可以通过相控和提前

3、强迫换流实现扇形控制，控制角不同，其输出电压也不同。特点：交流调压的基本形式，应用较多。斩波控制：把正弦波电压斩成若干个脉冲电压，改变导通比实现电压。特点：功率因数高，低次谐波低，应用较多。应用场合：调温的工频加热和感应加热；灯光调节；泵及风机的感应电动机软启动；变压器的初级调压。ACVoltageControllers交流调压电路原理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，不改变交流电频率电路图应用Application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

4、统对无功功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单相交流调压电路电阻负载Resistiveload电路结构：两个晶闸管可用一双向可控硅代替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，正负半周控制角相等，均为u当时；时u电阻负载Resistiveloadu移相范围为负载电压有效值负载电流有效值为控制角的负载电流有效值u电阻负载Resistiveload流过晶闸管的电流有效值RMS电路功率因数在调压过程中不仅电流的基波后移，而且也出现了不同成分的谐波，按照非正弦电路中功率因数的定义并考虑负载电

5、阻的计算方法。u电阻负载输出电压与α的关系:时，输出电压为最大Uo=U1,随a的增大，Uo降低，a=π时，Uo=0功率因数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u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时刻仍定为u1过零的时刻，a的移相范围应为阻感负载Inductiveloadu1uO1uoiouVTwtOwtOwtwtOuuG1uG2OOwtwt负载阻抗角：时刻开通晶闸管VT1，负载电流应满足1.负载电流方程当时当时利用边界

6、条件时可求得θ2.控制角、功率因数角与导通角之间的关系设导通角为故，当时，有负载电流方程得到由此解得q020100601401802010060(°)180140a(°)j=90°75°60°45°30°15°0°以阻抗角为参变量a和θ的关系如右图：此时有的条件，即为纯电阻工况，在图中为直线1，电流断续电流断续电流暂态单相交流调压电路a为参变量时晶闸管表要电流有效值和a关系曲线j=90°0.10.20.30.40.51601800401208075°60°45°j=0a/(°)IVTN负载电流有效值IVT的标么值16时阻感负载交流调压电路工作波

7、形当阻感负载,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的导通时间渐长阻感负载单相交流调压电路电阻负载Resistiveload由于波形正负半波对称，所以不含直流分量和偶次谐波基波和各次谐波有效值负载电流基波和各次谐波有效值电阻负载单相交流调压电路基波和谐波电流含量谐波分析Harmonicanalysis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

8、载时的谐波电流含量少一些当a角相同时，随着阻抗角的增大，谐波含量有所减少阻感负载inductor-resistorload谐波分析Harmonican