交流-交流变流电路.ppt

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1、2021/10/4武汉科技大学信息科学与工程学院1第6章交流－交流变流电路目录概述6.1交流调压电路6.1.1单相交流调压电路6.1.2三相交流调压电路6.2其他交流电力控制电路6.2.1交流调功电路6.2.2交流电力电子开关6.3交交变频电路6.3.1单相交交变频电路6.3.2三相交交变频电路6.4矩阵式变频电路电力电子技术：交流－交流变流技术2021/10/4武汉科技大学信息科学与工程学院3本章主要讲述交流-交流变流电路把一种形式的交流电变成另一种形式交流电的电路交流电压控制器频率不变，仅改变电压大小交流调压电路

2、相位控制交流调功电路通断控制变频器实现频率变换亦可改变电压大小交交变频直接交直交变频间接2021/10/4武汉科技大学信息科学与工程学院46.1交流调压电路将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，这种电路也称为交流电力控制电路。主要有以下三种类型：交流调压电路——每半个周波控制晶闸管开通相位，调节输出电压有效值。交流调功电路——以交流电的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。交流电力电子开关——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。2021/1

3、0/4武汉科技大学信息科学与工程学院56.1.1单相交流调压电路1.电阻负载工作原理：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。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6-1电阻负载单相交流调压电路及其波形2021/10/4武汉科技大学信息科学与工程学院6数量关系：负载电压有效值(6-1)负载电流有效值(6-2)晶闸管电流有效值(6-3)功率因数(6-4)6.1.

4、1单相交流调压电路2021/10/4武汉科技大学信息科学与工程学院7输出电压与a的关系：移相范围为0≤a≤π。a=0时，输出电压为最大，Uo=U1。随着a的增大，Uo降低，a=π时，Uo=0。功率因数λ与a的关系：a=0时，功率因数λ=1，a增大，输入电流滞后于电压且畸变，λ降低。6.1.1单相交流调压电路2021/10/4武汉科技大学信息科学与工程学院82.阻感负载负载阻抗角：j=arctan(wL/R)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。在用晶闸管控制时，只能进行滞后控制，使负载电流更为

5、滞后，而无法使其超前。阻感负载时a的移相范围：a=0时刻仍定为u1过零的时刻，a的移相范围应为：j≤a≤π。6.1.1单相交流调压电路ap+a2021/10/4武汉科技大学信息科学与工程学院9阻感负载时的工作过程分析在ωt=a时刻开通VT1，负载电流满足：(6-5)解方程得(6-6):式中,θ为晶闸管导通角6.1.1单相交流调压电路ap+a2021/10/4武汉科技大学信息科学与工程学院10利用边界条件：ωt=a+θ时io=0,可求得θ：以j为参变量，a与θ的关系如图6-3。VT2导通时，上述关系完全相同，只是io极

6、性相反，相位差180°。图6-3单相交流调压电路以a为参变量的θ和a关系曲线6.1.1单相交流调压电路阻感负载时的工作过程分析2021/10/4武汉科技大学信息科学与工程学院11数量关系：负载电压有效值晶闸管电流有效值6.1.1单相交流调压电路ap+a2021/10/4武汉科技大学信息科学与工程学院12数量关系：负载电流有效值：IVT的标幺值：图6-4单相交流调压电路a为参变量时IVTN和a关系曲线6.1.1单相交流调压电路ap+a2021/10/4武汉科技大学信息科学与工程学院13当a>j时稳定分量与自由分量叠加后

7、得电流波形io,导通角θ<180o，正负半波电流断续，a愈大θ愈小，波形断续愈严重。当a=j时电流自由分量=0，θ=180o。正负半周电流处于临界连续状态，相当于晶闸管失去控制，负载上获得最大功率，此时电流波形滞后电压j角度。6.1.1单相交流调压电路2021/10/4武汉科技大学信息科学与工程学院14当a

8、正常工作。图6-5a