电力电子技术第6章 交流交流变流电路ppt课件.ppt

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1、6.1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矩阵式变频电路本章小结第6章交流交流变流电路1引言■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。交交变换器直接方式（即无中间直流环节）间接方式（有中间直流环节交流电力控制电路变频电路改变频率的电路交流调压交流电力电子开关交流调功把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以控制交流输出。26.1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36.1.1单相交流调压电路Ou1uoiouVTwtOwtOwtOwt■电阻负载◆工作过程

2、☞在交流电源u1的正半周和负半周，分别对VT1和VT2的开通角进行控制就可以调节输出电压。◆基本的数量关系☞负载电压有效值Uo46.1.1单相交流调压电路☞负载电流有效值Io☞晶闸管电流有效值IT☞功率因数Ou1uoiouVTwtOwtOwtOwt◆的移相范围为0≤≤，随着的增大，Uo逐渐降低，逐渐降低。5VT1■阻感负载◆工作过程☞设负载的阻抗角为，若晶闸管短接，稳态时负载电流为正弦波，相位滞后于u1的角度为。☞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，稳态时的移相范围应为≤≤。☞在t=时刻开通晶闸管V

3、T1，可求得导通角，即66.1.1单相交流调压电路单相交流调压电路以为参变量的和关系曲线76.1.1单相交流调压电路◆<时的工作情况☞VT1的导通时间超过。☞触发VT2时，io尚未过零，VT1仍导通，VT2不会导通，io过零后，VT2才可开通，VT2导通角小于。☞io有指数衰减分量，在指数分量衰减过程中，VT1导通时间渐短，VT2的导通时间渐长。86.1.1单相交流调压电路■单相交流调压电路的谐波分析◆带电阻负载时，对负载电压uo进行谐波分析式中(n=3,5,7,…)(n=3,5,7,…)96.1.1单相交流调压电路■斩控式交流调

4、压电路◆工作原理☞用V1，V2进行斩波控制，用V3，V4给负载电流提供续流通道。☞设斩波器件（V1，V2）导通时间为ton，开关周期为T，则导通比=ton/T，通过改变来调节输出电压。◆电源电流的基波分量是和电源电压同相位的，即位移因数为1，电源电流中不含低次谐波，只含和开关周期T有关的高次谐波，这些高次谐波用很小的滤波器即可滤除，这时电路的功率因数接近1。106.1.2三相交流调压电路■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。a)星形联结b)支路控制三角形联结c)中点控制三角形联结116.2.1交流调功电路2pNpM电源周期控

5、制周期=M倍电源周期=2p4pMO导通段=M3pM2pMuou1uo,iowtU12■交流调功电路◆工作原理☞通过改变接通周波数与断开周波数的比值来调节负载所消耗的平均功率。N≤M126.2.2交流电力电子开关■交流电力电子开关：把晶闸管反并联后串入交流电路中，代替电路中的机械开关，起接通和断开电路的作用。■优点：响应速度快，没有触点，寿命长，可以频繁控制通断。■与交流调功电路的区别◆并不控制电路的平均输出功率。◆通常没有明确的控制周期，只是根据需要控制电路的接通和断开。◆控制频度通常比交流调功电路低得多。136.3交交变频电路6.3.1单相交交

6、变频电路6.3.2三相交交变频电路■交交变频电路是把电网频率的交流电直接变换成可调频率的交流电的变流电路，因为没有中间直流环节，因此属于直接变频电路。146.3.1单相交交变频电路■电路构成和基本工作原理◆由P组和N组反并联的晶闸管相控整流电路构成。◆工作原理☞P组工作时，负载电流io为正，N组工作时，io为负。☞两组变流器按一定的频率交替工作，负载就得到该频率的交流电√改变两组变流器的切换频率，就可以改变输出频率0。√改变变流电路工作时的控制角，就可以改变交流输出电压的幅值ZPNuo输出电压平均输出电压OuoaP=0aP=p2aP=p2wt

7、156.3.1单相交交变频电路◆为使uo波形接近正弦波，可按正弦规律对角进行调制☞在半个周期内让P组角按正弦规律从90°减到0°或某个值，再增加到90°，每个控制间隔内的平均输出电压就按正弦规律从零增至最高，再减到零；另外半个周期可对N组进行同样的控制。☞uo由若干段电源电压拼接而成，在uo的一个周期内，包含的电源电压段数越多，其波形就越接近正弦波。ZPNuo输出电压平均输出电压OuoaP=0aP=p2aP=p2wt16■整流与逆变工作状态◆以阻感负载为例，电路等效成正弦波交流电源和二极管的串联，二极管体现了交流电路的电流的单方向性。◆设负载

8、阻抗角为，则输出电流滞后输出电压角，两组变流电路采取无环流工作方式，即一组变流电路工作时，封锁另一组变流电路的触发脉冲。17☞t3~