电力电子技术7.ppt

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1、第6章交流电力控制电路§6.1单相交流调压电路交流调压电路的主要应用：交流调功(电加热)、灯光控制、异步电动机的软启动、调速节能运行等。1.电阻负载双向交流开关：VT1与VT2反并联，可用一只双向晶闸管（KS）代替。正负半周的起始点均为相电压的过零点。在正半周处VT1触通，uo=u1，在u1过零变负时，VT1反偏自行关断。在u1负半周，VT2正偏而VT1承受反压，在角处VT2触通，负载电流反向。负载电压波形正负半周均为电源电压波形的一个片段。正负半周对称、平均值为0（纯交流输出）。由于纯电阻负载，io与uo波形

2、相同。负载电压有效值：负载电流有效值：Io=Uo/R每只SCR电流有效值：（电流面积差一半）移相范围：=0~功率因数：当=0时，Uo=U1最大，pf=1。随的增大，输入电流滞后于电压且发生畸变，pf降低。VT1、VT2需要两路触发脉冲uG1、uG2分别触发。采用双向晶闸管时的触发情况：在正负半周都需要对同一个门极施加触发脉冲（采用高频调制脉冲列可以减小脉冲变压器体积）。2.阻感负载负载阻抗角=tg-1(L/R)。在交流开关完全导通时（相当于用导线连通），稳态时负载电流应为正弦波。并且相位比电源电压u1滞后

3、角。SCR控制只能进行滞后控制，使负载电流更为滞后。>的情况:正半周处VT1触通，工作情况与单相半波可控整流类似；在正半周过零变负时电感L使VT1延续导通，延续时间长短与负载的电感性强弱有关。在负半周VT2触通时，其管压降成为VT1的反压而保证其截止。稳态下电流正负半周波形对称，各管导通角小于180o。角较大时的情况：Uo（正负半周面积均减小）有效值计算：（此积分考虑了半周内的两部分面积）IVT有效值计算涉及到较复杂的io表达式（略）。结论：当>时，<180O，正负半波电流断续。愈大

4、，越小，波形断续愈严重，但交流电压可调。~（）的关系曲线：=的情况：在交流开关完全短路的情况下，io比u1自然滞后角（稳态），并且=180o，io为正负对称的正弦波。=意味着SCR的触发导通刚好满足io的上述正弦稳态波形的要求，io过零变正时刚好使VT1触通，io过零变负时又刚好使VT2触通，故输出效果与交流开关完全短路开通的情况相同。相当于SCR失去开关控制调压作用。<的情况:在<时，若触发脉冲足够宽或脉冲列触发，更容易满足上述稳态下电流自然交变的开关要求：io比u1滞后角（稳态），V

5、T1已在角处提前触发，并且在io过零变正时一直保持触发。在io过零变负时同样保证VT2及时导通。总之，在交流开关完全短路的情况下io正弦波所要求的双向电流路径，在≤时，由VT1、2完全可以提供。因此，作用效果与交流开关短路时相同。~()的关系曲线分析。若采用窄脉冲触发：刚上电时，由于VT1触发早，电流io从零上升，其导通角将超过180o（因为电感电压作用面积大，过充电，放能时间延长）。当负半周uG2脉冲出现时，VT1的电流尚未减到0，VT2受反压不能触通；待VT1中电流降到零关断，VT2开始正偏时，uG

6、2脉冲已消失，故VT2无法导通。下一个正半周uG1又触通VT1，使负载电流只有正半周，出现很大的直流分量，电路不能正常工作（通常负载电阻分量很小，直流电流会很大）。结论：（阻感负载）能使输出电压可调的正常移相范围：=~。正负半波电流断续（<180o），非正弦，越大，则越小，电流波形断续加重。当≤时，若采用宽脉冲或脉冲列触发，则作用效果与交流开关完全短路情况相同，不具备可控调压作用，uo=u1，io为连续正弦波。在电感性负载下，不能用窄脉冲触发，否则当<时会发生一只SCR无法导通现象，输出电流出现很

7、大的直流分量，会烧毁熔断器或晶闸管。习题：（P150）6-1~3，6-4*§6.2三相交流调压电路三相负载星形连接方式最常用，每相各由一个双向交流开关控制。VT1、3、5使三相电流正向流通，VT4、6、2使三相交流反向流通。三相四线制Y接（Y0）：相当于三个单相交流调压电路的组合，三相互差120o相位，分析方法与单相相同。各相中的3整倍次谐波电流是同相位的，全部流过中线，会形成很大的3次谐波电流（零序电流）。基波和其它谐波在三相之间流动，不流过中线。三相三线制Y接：三相正半周对应的VT1、3、5触发脉冲依次相差120

8、o；每相的正负半周分别由反并联的2只SCR触发控制，角相同，互差180o触发。触发顺序与三相全控桥一样：VT1~VT6依次相差60o。任一相在导通时必须和另一相构成回路（无中线），电流流通路径中，须有两只SCR同时导通，故应采用双脉冲或宽脉冲（列）触发。两种工作情况：有时可能是三相中各有一只SCR导通，每相负载电压等于电源相电压；也可能两相中