第四章 交流电力控制电路和交-交变频电路

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1、第一节交流调压电路第二节其他交流电力控制电路第三节交交变频电路第四节矩阵式变频电路本章要点第4章交流电力控制电路和交交变频电路1龙岩学院物理与机电学院电气教研组本章主要讲述交流-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交流调功电路通断控制第4章交流电力控制电路和交交变频电路2龙岩学院物理与机电学院电气教研组第一节交流调压电路原理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。电路图3龙岩学院物理与机电

2、学院电气教研组应用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。3异步电动机调速。4供用电系统对无功功率的连续调节。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。第一节交流调压电路4龙岩学院物理与机电学院电气教研组一.单相交流调压电路二.三相交流调压电路第一节交流调压电路5龙岩学院物理与机电学院电气教研组若晶闸管短接，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。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0.6Ou1u1uoiouVTwtOwtOwtwt

3、OuuG1G1uG2OOwtwt图4-2电阻负载单相交流调压电路及其波形负载阻抗角：j=arctan(wL/R)VT14.1.1单相交流调压电路6龙岩学院物理与机电学院电气教研组q020100601401802010060/(°)180140a/(°)j=90°75°60°45°30°15°0°图4-3单相交流调压电路以a为参变量的θ和a关系曲线wt=a时刻开通晶闸管VT1，可求得θ（4－7）当a=j时θ=π当a>j时θ<π以j为参变量，利用（4－7)可把a和θ的关系表示成右图。4.1.1单相交流调压电路7龙岩学院物理与机电学院电气教研组图4-4单相交流调压电路a为参变量

4、时IVTN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(4-10)IVT的标么值(4-11)4.1.1单相交流调压电路8龙岩学院物理与机电学院电气教研组图4-5a

5、与机电学院电气教研组3)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。(4-12)基波和各次谐波有效值(4-13)负载电流基波和各次谐波有效值(4-14)电流基波和各次谐波标么值随a变化的曲线（基准电流为a=0时的有效值）如图4-6所示。图4-6电阻负载单相交流调压电路基波和谐波电流含量4.1.1单相交流调压电路10龙岩学院物理与机电学院电气教研组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。

6、阻感负载4.1.1单相交流调压电路11龙岩学院物理与机电学院电气教研组4)斩控式交流调压电路在交流电源u1的正半周图4-7斩控式交流调压电路4.1.1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12龙岩学院物理与机电学院电气教研组用V2进行斩波控制用V4给负载电流提供续流通道图4-7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4.1.1单相交流调压电路13龙岩学院物理与机电学院电气教研组特性图4-8电阻负载斩控式交流调压电路波形4.1.1单相交流调压电路电源电流的基波分量和电源电压同相位，即位移因数为1。电源电流不含低次谐波，只含和开关

7、周期T有关的高次谐波。功率因数接近1。14龙岩学院物理与机电学院电气教研组4.1.2三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15龙岩学院物理与机电学院电气教研组三线四相基本原理：相当于三个单相交流调压电路的组合，三相互相错开120°工作。基波和3倍次以外的谐波在三相之间流动，不流过零线。问题：三相中3倍次谐波同相位，全部流过零线。零线有很大3倍次谐波电流。a=90°时，零线电流甚至和各相电流的有效值