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时间:2019-10-07
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1、第3章交-交变换器http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛主要内容晶闸管单相和三相交流调压器;全控型器件的交流斩波电路;交-交变频器;交-交(AC-AC)变换器的应用。http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛3.1交流调压电路http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛交流调压电路通常由晶闸管组成,用于调节输出电压的有效值。与常规的调压变压器相比,晶闸管交流
2、调压器有体积小、重量轻的特点。其输出是交流电压,但它不是正弦波形,其谐波分量较大,功率因数也较低。控制方法:(1)通断控制。即把晶闸管作为开关,通过改变通断时间比值达到调压的目的。这种控制方式电路简单,功率因数高,适用于有较大时间常数的负载;缺点是输出电压或功率调节不平滑。(2)相位控制。它是使晶闸管在电源电压每一周期中、在选定的时刻将负载与电源接通,改变选定的时刻可达到调压的目的。http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛3.1.1相位控制的单相交流调压电路1电阻性负载的工作情况正半周时刻触发管,负
3、半周时刻触发管,输出电压波形为正负半周缺角相同的正弦波。http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛负载上交流电压有效值U与控制角α的关系为电流有效值电路功率因数电路的移相范围为0~π。http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛2电感性负载的工作情况当电源电压反向过零时,由于负载电感产生感应电动势阻止电流变化,故电流不能立即为零,此时晶闸管导通角θ的大小,不但与控制角α有关,而且与负载阻抗角φ有关。两只晶闸管门极的起始控制点分别定在
4、电源电压每个半周的起始点,α的最大范围是。http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛单相交流调压器电感性负载时的主电路和输出波形http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛当控制角为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,http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电
5、子技术论坛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。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http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛当取不同的φ角时,θ=f(α)的曲线如图所示,http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛(1)当α>φ时稳定分量iB与自由分量is如图3-2(b)所示,叠
6、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
7、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。http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛综上所述,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量。③带电感
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