交流-交流变流电路精.ppt
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1、交流-交流变流电路第1页,本讲稿共24页交流电力控制电路交流电力控制电路两个晶闸管反并联后串联在交流电路中,通过控两个晶闸管反并联后串联在交流电路中,通过控制晶闸管就可控制交流电力制晶闸管就可控制交流电力交流调压电路交流调压电路每半个周波内通过对晶闸管开通相位的控制,调节每半个周波内通过对晶闸管开通相位的控制,调节输出电压有效值输出电压有效值交流调功电路交流调功电路以交流电周期为单位控制晶闸管通断,改变通以交流电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断周期数的比,调节输出功率的平均值交流电力电子开关交流电力电子开关不调节输出平均功率,只接通或断开电路,串入电不调节输
2、出平均功率,只接通或断开电路,串入电路的晶闸管路的晶闸管 6.1 交流调压电路交流调压电路第2页,本讲稿共24页 6.1 交流调压电路交流调压电路原理原理 两个晶闸管反并联后串联在交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流电路中,通过对晶闸管的控制就可控制交流电力。就可控制交流电力。电路图电路图应用应用 1 1 灯光控制(如调光台灯和舞台灯光控制灯光控制(如调光台灯和舞台灯光控制)。2 2 异步电动机软起动。异步电动机软起动。3 3 异步电动机调速。异步电动机调速。4 4 供用电系统对无功功率的连续调节。供用电系统对无功功率的连续调节。5 5 在高压小电流或低压大电流直流电源中
3、,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。用于调节变压器一次电压。第3页,本讲稿共24页 6.1.1单相交流调压电路单相交流调压电路 6.1.2三相交流调压电路三相交流调压电路 6.1 交流调压电路交流调压电路第4页,本讲稿共24页6.1.1 单相交流调压电路单相交流调压电路1 1电阻负载电阻负载图6-1电阻负载单相交流调压电路及其波形在交流电源在交流电源 u u1 1的正半周和负半周,的正半周和负半周,分别对分别对VTVT1 1和和VTVT2 2的开通角的开通角 进行控制进行控制就可以调节输出电压。就可以调节输出电压。正负半周正负半周 起始时刻(起始时刻(=0=0)均为电
4、压)均为电压过零时刻,在稳态情况下,正负半周的过零时刻,在稳态情况下,正负半周的 相相等。等。负载电压波形是电源电压波形的一部分,负载电压波形是电源电压波形的一部分,负载电流和负载电压的波形相同。负载电流和负载电压的波形相同。ROu1uoioVT1VT2u1uoiouVTwtOwtOwtOwt第5页,本讲稿共24页电阻负载单相交流调压电路在开通角为电阻负载单相交流调压电路在开通角为 时,负载电压有效值时,负载电压有效值Uo、负载电流有负载电流有效值效值Io、晶闸管电流有效值晶闸管电流有效值IT和电路的功率因数和电路的功率因数分别为分别为第6页,本讲稿共24页 的移相范围为的移相范围为00 。=
5、0=0时,相当于晶闸管一直接通,输出电压时,相当于晶闸管一直接通,输出电压为最大值,为最大值,Uo=U1。随着。随着 的增大,的增大,Uo逐渐降低,逐渐降低,直到直到 =时,时,Uo=0=0。=0=0时,功率因数时,功率因数=1=1,随着随着 增增大,输入电流滞后于电压且发生畸变,大,输入电流滞后于电压且发生畸变,也逐渐降低。也逐渐降低。ROu1uoioVT1VT2u1uoiouVTwtOwtOwtOwt图6-1电阻负载单相交流调压电路及其波形第7页,本讲稿共24页 若晶闸管短接,稳态时负载电流为若晶闸管短接,稳态时负载电流为正弦波,相位滞后于正弦波,相位滞后于u u1 1的角度为的角度为j
6、j,当用晶闸管控制时,只能进行滞后当用晶闸管控制时,只能进行滞后控制,使负载电流更为滞后。控制,使负载电流更为滞后。=0=0时刻仍定为时刻仍定为u u1 1过零的时过零的时刻,刻,的移相范围应为的移相范围应为j j 。2)阻感负载阻感负载 0.6Ou1 u1uoiouVTwtOwtOwtwtOuuG1 G1uG2OOwtwt图图6-2 阻感负载单相交流调压电路及其波形阻感负载单相交流调压电路及其波形 负载阻抗角:负载阻抗角:j j =arctan(arctan(w wL /R R)VT16.1.1 单相交流调压电路单相交流调压电路第8页,本讲稿共24页当阻感负载当阻感负载,=j j 时电时电路
7、路工作情况。工作情况。当当=j j时时,=电流连续电流连续,输出电压电流波形输出电压电流波形为完整的正弦波为完整的正弦波.图6-2 阻感负载单相交流调压电路第9页,本讲稿共24页图6-5 aj时阻感负载交流调压电路工作波形当阻感负载当阻感负载,j j 时电路工时电路工作情况。作情况。图6-2 阻感负载单相交流调压电路VT1的导通时间超过的导通时间超过 。触发触发VT2VT2时,时,i io o尚未过零,尚未过零,VT1VT1仍导通,仍导通,VT2VT2不会导不会导通。通。i io o过零后,过零后,VT2VT2才可才可开通,开通,VT2VT2导通角小于导通角小于。衰减过程中,衰减过程中,VT1
8、VT1导通时导通时间渐短,间渐短,VT2VT2的导通时间的导通时间渐长。渐长。6.1.1 单相交流调压电路单相交流调压电路第10页,本讲稿共24页3)斩控式交流调压电路斩控式交流调压电路在交流电源在交流电源u u1 1的正半周的正半周图6-7 斩控式交流调压电路6.1.1 单相交流调压电路单相交流调压电路用用V V1 1进行斩波控制进行斩波控制用用V3V3给负载电流提给负载电流提供续流通道供续流通道第11页,本讲稿共24页用用V V2 2进行斩波控制进行斩波控制用用V V4 4给负载电流提供给负载电流提供续流通道续流通道图6-7 斩控式交流调压电路4)斩控式交流调压电路斩控式交流调压电路在交流
9、电源在交流电源u u1 1的负半周的负半周6.1.1 单相交流调压电路单相交流调压电路第12页,本讲稿共24页 特性特性图6-8 电阻负载斩控式交流调压电路波形6.1.1 单相交流调压电路单相交流调压电路电源电流的基波分量和电源电源电流的基波分量和电源电压同相位,即位移因数为电压同相位,即位移因数为1 1。电源电流不含低次谐波,电源电流不含低次谐波,只含和开关周期只含和开关周期T T有关的有关的高次谐波。高次谐波。功率因数接近功率因数接近1 1。第13页,本讲稿共24页6.1.2 三相交流调压电路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根据三相联结形式的不同,三相交
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- 交流 流电
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