第6章交流-交流变流电路.ppt

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1、交流电力控制电路和交交变频交流-交流变流电路一种形式的交流变成另一种形式交流的电路，可改变相关的电压、电流、频率和相数等。交流电力控制电路变频电路只改变电压、电流或控制电路的通断，不改变频率改变频率，大多不改变相数，也有改变相数的交流调压电路——相位控制（或斩控式），4.1节交流调功电路及交流无触点开关——通断控制，4.2节交交变频电路交直交变频电路1.晶闸管交交变频电路，4.3节2.矩阵式变频电路（不讲）先把交流整流成直流，再把直流逆变成另一种频率或可变频率的交流,间接变频电路，8.1节第4章交流电力控制电路和交交变频电路4.1交流调压电路4.1.1单相交流调压电路4.1.2三相交流调压电

2、路4.2其他交流电力控制电路4.2.1交流调功电路4.2.2交流电力电子开关4.3交交变频电路4.3.1单相交交变频电路4.3.2三相交交变频电路本章小结第4章交流调压电路(ACvoltagecontroller)交流电力控制电路的结构两个晶闸管反并联后串联在交流电路中，控制晶闸管就可控制交流电力。交流电力控制电路的类型交流调压电路:交流调功电路:交流电力电子开关:每半个周波控制晶闸管开通相位，调节输出电压有效值。以交流电周期为单位控制晶闸管通断，改变通断周期数的比，调节输出功率的平均值。并不着意调节输出平均功率，而只是根据需要接通或断开电路。4.1交流调压电路的应用：灯光控制（如调光台灯和

3、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1．电阻负载在u1的正半周和负半周，分别对VT1和VT2的开通角a进行控制就可以调节输出电压正负半周a起始时刻（a=0）均为电压过零时刻，稳态时，正负半周的a相等4.1.1负载电压波形是电源电压波形的一部分，负载电流（也即电源电流）和负载电压的波形相同图4-1电阻负载单相交流调压电路及其波形数量关系负载电压有效值负载电流有效值晶闸管电流有效值功率因数ROu1uoioVT1VT2u1uoiouVTwtOwtOwtOwt2．阻感负载阻感负载时a的移

4、相范围负载阻抗角：j=arctan(wL/R)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图4-2阻感负载单相交流调压电路及其波形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4.1.2典型用例——晶闸管控制电抗器（ThyristorControlledReactor—TCR）控制a角可连续调节流过电抗器的电流，从而调节无功功率,配以固定

5、电容器，就可在从容性到感性的范围内连续调节无功功率，称为静止无功补偿装置(StaticVarCampensator—SVC），用来对无功功率进行动态补偿，以补偿电压波动或闪变。图4-11晶闸管控制电抗器(TCR)电路其他交流电力控制电路以交流电源周波数为控制单位——交流调功电路对电路通断进行控制——交流电力电子开关4.2交流调功电路(ACpowercontroller)异同与交流调压电路的电路形式完全相同控制方式不同：将负载与电源接通几个周波，再断开几个周波，改变通断周波数的比值来调节负载所消耗的平均应用常用于电炉的温度控制因其直接调节对象是电路的平均输出功率,所以称为交流调功电路。控制对象

6、时间常数很大，以周波数为单位控制即可通常晶闸管导通时刻为电源电压过零的时刻，负载电压电流都是正弦波，不对电网电压电流造成通常意义的谐波污染。4.2.1电阻负载时的工作情况控制周期为M倍电源周期，晶闸管在前N个周期导通，后M－N个周期关断。负载电压和负载电流（也即电源电流）的重复周期为M倍电源周期图4-13交流调功电路典型波形(M=3、N=2)当M=3、N=2时的电路波形如图4-13交流电力电子开关(ACpowerelectronicswitch)作用：优点：与交流调功电路的区别不控制电路的平均输出功率通常没有明确的控制周期，只是根据需要控制电路的接通和断开。控制频度通常比交流调功电路低得多。

7、代替机械开关，起接通和断开电路的作用响应速度快，无触点，寿命长，可频繁控制通断4.2.2晶闸管投切电容器（ThyristorSwitchedCapacitor—TSC）对无功功率控制，可提高功率因数，稳定电网电压，改善供电质量,性能优于机械开关投切的电容器。结构和原理图4-15基本原理图（单相）实际常用三相，可三角形联结，也可星形联结。图4-15TSC基本原理图a)基本单元单相简图b)分组投切单相简图晶闸管反