《交流调压电路》PPT课件.ppt

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1、第六章交流调压电路只改变交流电压或对电路的通断进行控制，而不改变频率的电路称为交流电力控制电路。交流调压电路、交流过零调功电路是交流电力控制电路的常用形式。共同点:(1)多数电路都未用晶闸管作为开关元件，晶闸管连接方式相同(2)电力变换时，它们都不改变交流电的频率;区别:(1)它们的控制目标不同，交流调压电路控制的目标是输出电压的有效值，交流过零调功电路控制的目标是输出平均功率。（2）控制方式不同，交流调压有通/断控制和相位控制方式，交流调功利用过零触发，调节晶闸管的通断周波数的方式。交流调压电路的应用：交流调压电路广泛用于灯光控制〔如调光台灯和舞台灯

2、光控制)和异步电机软启动，也应用于异步电动机调速;在高压小电流或低压大电流直流源中，也用于调节整流变压器一次侧电压。交流过零调功电路的应用：用于时间常数很大的电热负载的控制，如电炉温度控制等。本章主要介绍交流调压电路、交流过零调功电路的工作原理及交流调压电路的应用。第一节单相交流调压电路采用晶闸管组成的交流电压控制电路，可以很方便地调节输出电压的有效值。交流调压器的晶闸管控制通常有通/断控制和相位控制两种方法。通/断控制是将晶闸管作为开关将负载与交流电源接通几个周期，然后再断开几个周期，通过改变通/断时间的比值达到调压的目的。相位控制是使晶闸管在电源电

3、压的每一个周期中，在选定的时间内将负载与电源接通，通过改变选定的时刻可达到调压的目的。用晶闸管组成的单相交流调压电路有多种形式，可以由一只双向晶闸管组成，也可以使用两只普通的晶闸管来完成。以下以使用两只普通的晶闸管反向并联组成的电路为例，来分析单相交流调压电路的工作原理。图6一1(a)所示为单相交流调压主电路原理图。（此为电阻性负载情况）图6-1交流调压主电路及输出电压波形（a）电阻性负载单相调压的数量关系主电路；（b）输出电压波形图电流的有效值为调压器的功率因数为式中Uo—负载电压有效值;U——电源电压有效值;α一晶闸管的控制角，移相范围为0~π。单

4、向交流调压电路的工作情况和它的负载性质有关，下面根据负载性质对单相交流调压器的工作情况分别予以介绍。一、电阻性负载电路输出交流电压的有效值为当α=0时，相当于晶闸管一直接通，Uo=U,为最大输出电压;随着α角的增大，电阻R上的电压有效值Uo逐渐减小;当α=π时，Uo=0。因此，单相交流调压器对于电阻性负载，其电压的输出调节范围为0~U。此外，当α=0时功率因数λ=1，随着α角的增大，输人电流滞后于电压而且发生畸变，功率因数λ也逐渐降低·二、电感性负载当负载为线圈、交流电动机或经过变压器再接电阻负载时，这种负载称为电感性负载。图6一2(a)所示为电感性负

5、载单相交流调压电路。下面分别就α>ψ、α=ψ、α<ψ三种情况来讨论调压电路的工作情况。(一)α>ψ时当α>ψ时，由上式可以判断出导通角θ<180°负载电路处于电流断续状态。α越大，θ越小，波形断续愈严重。(二)α=ψ时当α=ψ时，由上式可知每个晶闸管的导通角θ=180°。此时，每个晶闸管轮流导通180°，相当于两个晶闸管轮流被短接，负载电流处于临界连续状态，输出完整的正弦波。可求得导通角θ与控制角α、负载阻抗角ψ之间的定量关系表达式为(三)α<ψ时1.窄脉冲触发：结果形成单向半波整流现象，如图6一4所示。回路中将出现很大的直流电流分量，无法维持电路的正

6、常工作。因此，需要采用宽脉冲或宽脉冲列触发。2.宽脉冲或脉冲列触发如图触发脉冲的宽度大于θ-π，如图6-5所示综上所述，可以归纳出单相交流调压电路具有以下几个特点。(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，达到交流调压的目的(2)带电感性负载时，不能用窄脉冲触发，否则当α<ψ时会发生一个晶闸管无法导通的现象，产生很大的直流分量(3)带大电感性负载时，最小控制角αmin=ψ(负载功率因数角)，所以ψ的移相范围为ψ~180°，而带电阻负载时移相范围为0°~180°。第二节三相交流调压电路单相

7、交流调压适用于单相负载。如果单相负载容量过大，就会引起三相不平衡，影响电网供电质量，因此容量较大的负载大多分为三相要适应三相负载的要求，就需要用三相交流调压。三相交流调压器接线形式很多，较为常见的接线方式有三种，即星形连接带中性线的三相交流调压电路、晶闸管与负载连接成内三角形的三相交流调压电路和用三对反并联晶闸管连接成的三相三线交流调压电路。一、星形连接带中性线的三相交流调压电路图6-6星型连接带中线的三相交流调压电路二、晶闸管与负载连接成内三角形的三相交流调压电路图6-7晶闸管与负载连接成的内三角形的三相交流调压电路三、用三对反并联晶闸管连接成的三相

8、三线交流调压电路图6-8用三对反并联晶闸管连接成的三相三线交流调压电路第四节交流调压电路的应用