第6章 交流交流变流电路.ppt

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1、引言4.1交流调压电路4.2其他交流电力控制电路4.3交交变频电路4.4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PWM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24.1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

2、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。4.1交流调压电路44.1.1单相交流调压电路4.1.2三相交流调压电路4.1交流调压电路54.1.1单相交流调压电路图4-1电阻负载时电路及其波形1)电阻负载6(4-1)开通角为α时,输出电压的有效值为负载电流的有效值为(4-2)7(4-3)(4-4)晶闸管电流的有效值为功率因数为8负载电流滞后于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

3、范围应为j≤a≤π。2)阻感负载图4-2阻感负载时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9q020100601401802010060/(°)180140a/(°)j=90°75°60°45°30°15°0°图4-3以φ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<π4.1.1单相交流调压电路10图4-4以φ为参变量时IVTN和a关系曲线j=90°0.10.20.30.40.51601800401208075°

4、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11图4-5a

5、次谐波有效值为波形正负半波对称,不含直流分量和偶次谐波。(4-12)(4-13)(4-14)13图4-6电阻负载基波和谐波电流含量14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。阻感负载4.1.1单相交流调压电路154)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16用V2进

6、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17特性图4-8电阻负载波形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,只含和开关周期T有关的高次谐波。功率因数接近1。184.1.2三相交流调压电路三相交流调压电路形式图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19三相四线相当于三个单相交流调压电路的组合,三相互相

7、错开120°工作。三相中3倍次谐波同相位,全部流过零线。1)星形联结电路:分为三相三线和三相四线图4-9三相交流调压电路a)三相四线4.1.2三相交流调压电路20三相三线图4-9三相交流调压电路b)三相三线4.1.2三相交流调压电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°。21三管导通与两管导通交替;每管导通180°-a;a=0°时一直是三管导通。图4-10不同a角时负载相电压波形a)a=30°(0

8、°≤a<60°)4.1.2三相交流调压电路22两管导通;每管导通120°。图4-10不同a角时负载相电压波形b)a=60°(60°≤a<90°)4.1.2三相交流调压电路23两管导通与无晶闸管导通交替;导通角度为300°-2a。图4-10不同a角时负载相电压波形c)a=120°(90°≤a<150°)4.1.2三相交流调压电路24谐波情况4.1.2三相交流调压电路电流谐波次数为6k±1

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