第4章 交流电力控制电路和交交变频电路.ppt

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1、第4章交流电力控制电路和交交变频电路交流-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。电路图交流调压电路应用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。交流调压电路一、单相交流调压电路1、电阻性负载的工作情况

2、正半周触发晶闸管1，负半周触发晶闸管2，输出电压波形为正负半周缺角相同的正弦波。输出电压与α的关系:移相范围为0≤a≤π。a=0时，输出电压为最大。Uo=U1,随a的增大，Uo降低，a=π时，Uo=0。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。Ou1uoiouVTwtOwtOwtOwt图4-1电阻负载单相交流调压电路及其波形单相交流调压电路，电阻负载电路的移相范围为0~π电压可调范围为0~U1负载上电压的有效值、电流的有效值、晶闸管电流的有效值和电路的功率因数分别为2、阻感性负载的工作情况当

3、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电源电压每个半周的起始点，α的最大范围是。0.6Ou1u1uoiouVTwtOwtOwtwtOuuG1G1uG2OOwtwt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

4、大的直流分量,且只能滞后控制，使负载电流更滞后。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。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。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）如图所示。电阻负载单相交流调压电路基波和谐波电流含量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，

5、随着阻抗角j的增大，谐波含量有所减少。阻感负载单相交流调压电路的谐波分析斩控式交流调压电路斩控式交流调压电路正半周V1斩波控制，V3续流，负半周V2斩波控制，V4续流，原理与直流斩波类似。斩控式交流调压电路特性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，只含和开关周期T有关的高次谐波。功率因数接近1。图4-8电阻负载斩控式交流调压电路波形二、三相交流调压电路三相交流调压电路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

6、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。除3倍次外的谐波和基波在三相之间流动，不流过零线。而3倍次谐波同相位（3120=360），全部流过零线。零线有很大3倍次谐波电流。星形联结电路可分为三线三相和三线四相图4-7三相交流调压电路星形联结三相三线图4-7三相交流调压电路星形联结任一相导通须和另一相构成回路。电流通路中至少有两个晶闸管，应采用双脉冲或宽脉冲触发。触发脉冲顺序和三相桥式全控整流电路一样，为VT1~VT6,依次相差60°。相电压过零点定为a的起点，a角移相范围是0°~150°。三相全

7、波星形无中线调压电路α=0º时的波形谐波情况电流谐波次数为6k±1(k=1，2，3，…、即5，7，11，13，…)，和三相桥式全控整流电路交流侧电流所含谐波的次数完全相同。谐波次数越低，含量越大。和单相交流调压电路相比，没有3倍次谐波，因三相对称时，它们不能流过三相三线电路。第二节交交变频电路晶闸管交交变频电路，也称周波变流器交交变频电路——把电网频率的交流电变成可调频率的交流电，属于直接变频电路广泛用于大功率交流电动机调速传动系统，实用的主要是三相输出交交变频电路一、单相交交变频电路电路构成和基本工作原理电路构成如图由P组和N组

8、反并联的晶闸管整流电路构成，和直流电动机可逆调速用的四象限变流电路完全相同整流器P和N都是相控整流电路单相交交变频电路原理图和输出电压波形工作原理P组工作时，负载电流io为正N组工作时，io为负两组整流器按一定的频率交替工作，负载就得到该频率的交流