交流调压电路分析.ppt

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1、1第6章交流电力控制电路和交交变频电路制作：龚淑秋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变电压,电流或控制电路的通断,不变频交流调压电路相位控制交流调功电路通断控制第6章交流电力控制电路和交交变频电路AC-AC6.1交流调压电路6.2其他交流电力控制电路6.3交交变频电路6.4矩阵式变频电路电路图6.1交流调压电路应用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。若

2、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。0.6Ou1u1uoiouVTwtOwtOwtwtOuuG1G1uG2OOwtwt负载阻抗角：j=arctan(wL/R)VT16.1.1单相交流调压电路2)阻感负载a

3、过零后，VT2才可开通，VT2导通角小于π。衰减过程中，VT1导通时间渐短，VT2的导通时间渐长6.1.1单相交流调压电路6.1.1单相交流调压电路3)斩控式交流调压电路用V3给负载续流交流电源的负半周交流电源的正半周用V4给负载续流用V1进行斩波控制用V2进行斩波控制三相交流调压电路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6.1.2三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wtwtVT1VT2VT3VT4VT5VT66.1.2三相交流调压电路13514

4、6265uan'a=60°三相三线星接电路任一相导通须和另一相构成回路电流通路中至少有两个管，应采用双脉冲或宽脉冲触发相电压过零点定为a的起点。移相范围0°~150°VT1、VT6导通VT1、VT2导通VT4、VT3导通VT4、VT5导通wtwtVT1VT2VT3VT4VT5VT6a=120°6.1.2三相交流调压电路uan'135146265VT1、VT6导通VT1、VT2导通VT4、VT3导通VT4、VT5导通3)单相交流调压电路的谐波分析电阻负载电阻负载单相交流调压电路基波和谐波电流含量6.1.1单相交流调压电

5、路由于正负半波对称，∴不含直流分量和偶次谐波基波和各次谐波有效值负载电流基波和各次谐波有效值电流基波和各次谐波标么值随a变化的曲线（基准电流为a=0时的有效值）见图RL负载同R负载，也只含3、5、7…次谐波。随着次数的增加，谐波含量减少。阻感负载时的谐波电流含量少一些。当a角相同时，随着j，谐波含量6.2.1交流调功电路调功电路与交流调压电路的异同比较调压电路在每个电源周期都对输出电压波形控制。调功电路是将负载与交流电源接通几个周期,再断开几个周期,通过通断周波数的比值来调节平均功率。电路形式完全相同，控制方式不

6、同电阻负载单相交流调压电路控制周期为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。电阻负载时的工作情况pM电源周期控制周期=M倍电源周期=2p4pMO导通段=M3pM2pMuou1uo,iowtU12交流调功电路典型波形(M=3、N=2)6.2其他交流电力控制电路优点响应速度快，无触点，寿命长，可频繁通断。与交流调功电路的区别并不控制电路的平均输出功率。无明确的控制周期，根据需要控制通断。频度比交流调功电路低。6.2.2交流电力电子开关代替电路中

7、的机械开关晶闸管投切电容（ThyristorSwitched——Capacitor——TSC）作用控制无功功率，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上常用三相，可三角形联结，也可星形联结。TSC基本原理图12ttttusiCuCVT1VT2ttuVT1uusiCuCCVT1VT2VT1TSC理想投切时刻原理说明6.2.2交流电力电子开关晶闸管的投切选择投入时刻：电源电压和电容器预充电电压相等，这样电容器电压不会产生跃变，就不会产生冲击电流。理想情况下，希望电容器预充电电压为电源电

8、压峰值，这时电源电压的变化率为零，电容投入过程不但没有冲击电流，电流也没有阶跃变化由于二极管的作用，在电路不导通时uC总会维持在电源电压峰值。成本稍低，但响应速度稍慢，投切电容器的最大时间滞后为一个周波。TSC电路也可采用晶闸管和二极管反并联的方式6.3.1单相交交变频器晶闸管交交变频电路，也称周波变流器(Cycloconvertor)把电网频