第4章 交流电力控制电路和交-交变频电路ppt课件.ppt

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1、第4章交流电力控制电路和交交变频电路本章主要讲述交流-交流变流电路把一种形式的交流变成另一种形式交流的电路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改变电压,电流或控制电路的通断,而不改变频率的电路。交流调压电路相位控制交流调功电路通断控制第4章交流电力控制电路和交交变频电路24.1交流调压电路4.2其他交流电力控制电路4.3交交变频电路4.4矩阵式变频电路第4章交流电力控制电路和交交变频电路34.1交流调压电路原理两个晶闸管反并联后串联在交流电路中，通过对晶闸管的控制就可控制交流电力。这种电路不改变交流电的频率,是交流电力控制电

2、路.控制方式在每半个周期内能过对晶闸管的导通相位的控制,可以方便的调节出电压的有效值.这种电路就是交流调压电路。种类单相交流调压电路和三相交流调压电电路图4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。4.1交流调压电路54.1.1单相交流调压电路4.1.2三相交流调压电路4.1交流调压电路6Ou1uoiouVTwtOwtOwtOwt4.1.1单相交流调压电路1)电阻负载图4-1电阻负载单相交流调压电路及其波形工作过程:在交

3、流电源的正半周和负半周,分别对VT1和VT2在a时刻触发导通,就会形成如图4-1所示的工作波形.通过对a的控制就可以调节输出电压.数量关系:负载电压有效值和负载电流的有效传值分别为:7Ou1uoiouVTwtOwtOwtOwt4.1.1单相交流调压电路1)电阻负载图4-1电阻负载单相交流调压电路及其波形输出电压与α的关系:移相范围为0≤a≤π。a=0时，输出电压为最大。Uo=U1,随a的增大，Uo降低，a=π时，Uo=0。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。数量关系:晶闸管电流有效值和电路的功率因数:8若晶闸

4、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。此时晶闸管的导通角不但与控制角a有关还与阻抗角有关．a=0时刻仍定为u1过零的时刻，a的移相范围应为j≤a≤π。1)阻感负载0.6Ou1u1uoiouVTwtOwtOwtwtOuuG1G1uG2OOwtwt图4-2电阻负载单相交流调压电路及其波形负载阻抗角：j=arctan(wL/R)VT14.1.1单相交流调压电路工作过程:阻感性负载在电源电压过零时,由于电感产生感应电动势阻止电流变化,电流不能立即为零,还会使导通的晶闸管继续导通一段时间．

5、当a=j时θ=π当a>j时θ<π9基本数量关系：当导通角为a时，负载电压有效值，晶闸管电流有效值和负载电流有效值分别为：4.1.1单相交流调压电路10图4-5a

6、。基波和各次谐波有效值(4-13)负载电流基波和各次谐波有效值(4-14)4.1.1单相交流调压电路12电流谐波次数和电阻负载时相同，也只含3、5、7…等次谐波。随着次数的增加，谐波含量减少。和电阻负载时相比，阻感负载时的谐波电流含量少一些。当a角相同时，随着阻抗角j的增大，谐波含量有所减少。阻感负载4.1.1单相交流调压电路134)斩控式交流调压电路在交流电源u1的正半周图4-7斩控式交流调压电路4.1.1单相交流调压电路用V1进行斩波控制用V3给负载电流提供续流通道14用V2进行斩波控制用V4给负载电流提供续流通道图4-7斩控式交流调压电路4)斩控式

7、交流调压电路在交流电源u1的负半周4.1.1单相交流调压电路斩控式电路可看成是两组分别工作在电压正负半周的直流斩波器的组合．15特性图4-8电阻负载斩控式交流调压电路波形4.1.1单相交流调压电路全控型器件开关频率高电源电流不含低次谐波，只含和开关周期T有关的高次谐波。电源电流的基波分量和电源电压同相位，即位移因数为1。功率因数接近1。164.1.2三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图4-9三相交流调压电路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17三相四线基本原理：相当于三个单相交

8、流调压电路的组合，三相互相错开120°工作。单相调压电路的分析方法同样适用1)星