电力电子技术 教学课件 作者 龙志文 电力电子技术--第六章.ppt

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1、第六章交--交变换电路及软开关技术6．1交流调压电路6．2交--交变频电路6．3软开关技术第六章交--交变换电路及软开关技术6.1交流调压电路6.1.1交流调压原理交流调压电路的作用是将一定频率和电压的交流电转换为频率不变、电压可调的交流电。交流调压技术的典型应用之一是交流电动机的调压调速，具有普遍的代表意义。在一定范围内调节交流电动机的电源电压，可以相应改变电动机的转速以达到调速的目的，这就是交流调压调速的原理。第六章交--交变换电路及软开关技术6.1.1交流调压原理图6-1交流异步电动机调压调速原理第六章交--交

2、变换电路及软开关技术6.1.1交流调压原理单相晶闸管调压电路如图6-2所示，其控制方法有两种：1．通断控制把晶闸管作为开关，将负载电路与电源完全接通几个周波，然后再完全断开几个周波。交流电压的大小由改变通断时间比来调节。此时晶闸管相当于一个通断频率可调的快速开关，也就是所谓的电子开关。其电压输出波形如图6-3所示。第六章交--交变换电路及软开关技术6.1.1交流调压原理2．相位控制如果晶闸管在电源电压的每半周波内将负载与电源接通一段时间（如图6-4中阴影部分所示），这段时间的长短通过改变晶闸管的触发角α来控制。α角越大，晶

3、闸管每周期的导通角越小，加在负载上的电压有效值越小，从而起到调压作用。第六章交--交变换电路及软开关技术6.1.1交流调压原理图6-2单相调压电路第六章交--交变换电路及软开关技术6.1.1交流调压原理图6-3通断控制的晶闸管单相调压电路输出电压波形第六章交--交变换电路及软开关技术6.1.1交流调压原理图6-4相位控制的晶闸管单相调压电路输出电压波形第六章交--交变换电路及软开关技术6.1.1交流调压原理通断控制采用的是“零”触发控制方法，几乎不产生谐波污染。常用于大容量、调速范围较小的场合。相位控制输出电压较为精

4、确，调速精度较高、快速性好，低速时转速脉动较小。会产生成分复杂的谐波，对电网造成谐波污染。常用在中、小功率，调速精度与稳定性要求较高的场合。第六章交--交变换电路及软开关技术6.1.2晶闸管三相交流调压电路1.晶闸管三相交流调压电路的接线形式（1）三相全波星形联结的调压电路这种接法的特点是输出谐波分量低，并且适用于低电压大电流的负载电路。（2）带零线的三相全波星形联结的调压电路该三相交流调压电路实际上相当于三个单相反并联电路的组合。特点是触发脉冲可采用窄脉冲，但零线上有3次(包括3的奇数次)谐波电流，且3次谐波对电动机和电

5、网影响严重，所以在工业上较少应用。第六章交--交变换电路及软开关技术6.1.2晶闸管三相交流调压电路图6-5三相全波星形联结的调压电路第六章交--交变换电路及软开关技术6.1.2晶闸管三相交流调压电路图6-6带零线的三相全波星形联结的调压电路第六章交--交变换电路及软开关技术6.1.2晶闸管三相交流调压电路（3）三相半控星形联结调压电路这种结法的优点在于简化控制、降低调压电路成本。但由于每一相只有一个晶闸管元件，所以每相电压和电流波形正、负半周不对称，负载电流中除奇次谐波外，还有偶次谐波，将使电动机输出转矩减小，效率降

6、低。因此仅在要求线路简单的小容量场合使用。（4）晶闸管与负载接成内三角形的三相调压电路这种调压电路实际上是由三个单相交流调压电路组合而成的。第六章交--交变换电路及软开关技术6.1.2晶闸管三相交流调压电路图6-7三相半控星形联结调压电路第六章交--交变换电路及软开关技术6.1.2晶闸管三相交流调压电路图6-8晶闸管与负载接成内三角形的三相调压电路第六章交--交变换电路及软开关技术6.1.2晶闸管三相交流调压电路由于该电路只用三只晶闸管，使得电路的构成和控制更为简单和经济。晶闸管放在负载后面，可减少电网浪涌电压对它的冲

7、击。但该电路要求电动机定子绕组为星形联结，且中性点能拆开。这种电路负载上有偶次谐波，同样对电动机不利，且晶闸管的耐压要求比星形结法为高。（5）三相晶闸管三角形联结调压电路第六章交--交变换电路及软开关技术6.1.2晶闸管三相交流调压电路图6-9三相晶闸管三角形联结调压电路第六章交--交变换电路及软开关技术6.1.2晶闸管三相交流调压电路2.晶闸管三相交流调压电路的工作原理在实际应用中，如图6-10所示的三相全波星形联结的调压电路的应用较为广泛，其电路由三对反并联晶闸管作为开关元件，分别接至负载的对称三相而构成。通过改变触

8、发脉冲的相位控制角α，便可以控制加在负载上的电压大小。对于这种不带零线的调压电路，为使三相电流构成通路，任意时刻至少要有两个晶闸管同时导通。第六章交--交变换电路及软开关技术6.1.2晶闸管三相交流调压电路图6-10三相全波星形联结的调压电路原理图第六章交--交变换电路及软开关技术6.