相控式交流调压电路课稿.ppt

定义和分类 通过某种装置对交流电压的有效值进行调整叫做交流调压。 交流调压的方式一般分为三种：相控式、斩波式、通断式。 相控式电路一般由晶闸管构成，通过改变控制角实现调压。 斩控式电路又叫交流斩波器，一般要用全控型器件来实现。 通断式调压电路也叫功率控制器，主电路也与相控电路相似，但控制规则不同。本节只讨论相控式交流调压。 α=30度的工作波形 触发次序VT1，VT2，VT3，…VT6,每隔60度触发一个晶闸管。 30度时触发VT1，90度触发VT2，… α=60度的工作波形 60度时触发VT1，120度触发VT2， α=90度的工作波形 90度时触发VT1，150度触发VT2， α=120度的工作波形 120度时触发VT1，180度触发VT2， * * * * * * * 2.4 相控式交流调压 相控式 交流调压 2.4.1单相交流调压 2.4.2 三相交流调压 2.4.3 三相6晶闸管无中线交流调压器 2.4.4 星形中点交流调压器 电风扇的调速采用晶闸管相控式交流调压技术 白炽灯的调光是最为广泛的晶闸管交流调压技术的应用实例。 铁路货场的照明灯桥也有采用交流调压技术的，这是交流调压技术的大功率应用。 大型的晶闸管调压设备 晶闸管调压设备 晶闸管交流调压模块 概述：产品和应用 2.4.1 单相交流调压 电阻性负载 单相交流调压 电感性负载 2.4.1单相交流调压——电阻性负载 结构：两个晶闸管反并联后与负载串联， 基本原理：通过改变控制角来调节晶闸管的导通时间，进而起到调节负载电压有效值的作用。 与晶闸管相控整流电路类似，负载性质会对电路的工作情况有较大的影响，下面对纯电阻负载进行分析。 2.4.1单相交流调压——电阻性负载 相控作用使电流发生滞后（指变压器次级的输出电流与电压之间的关系），并且波形也发生畸变，所以即使纯电阻负载功率因数也不为1。而且控制角越大，功率因数越低，这是相控电路普遍存在的一个缺点。 相控式交流调压电路负载电压和负载电流的波形图 负载电压有效值： 电压与电流的关系： 视在功率： 有功功率： 功率因数： 有关数量关系 这一组式子与单相半波整流电路公式（P37-P38）比较 2.4.1 单相交流调压——电感性负载 工作过程：与单相半波带电感性负载的原理类似 （1）ωt=α时VT1导通，负载电压uo=u，电流开始上升，由于电感的作用，io与uo不呈正比关系， （2）电感的作用还使晶闸管延迟关断，在电压正半周结束后的一段时间VT1仍导通，直到负载电流下降到0时VT1关断。（3）ωt=π+α时触发VT2，VT2的导通时间也将持续到io下降到零的时刻。可见晶闸管的导通角θπ-α。 2.4.1 单相交流调压——电感性负载 一种比较极端的情况：阻抗角φ较大且控制角α较小时，先导通的晶闸管尚未关断时后一个晶闸管就得到了触发脉冲，但是由于两个晶闸管反并联，先导通的晶闸管的导通压降会加在另一晶闸管的两端使其承受反压，使后一晶闸管不能导通。 2.4.1 单相交流调压——电感性负载 为防止这一现象的出现，把触发脉冲设置成一个脉冲列，对于VT1，从ωt=α开始，到ωt=π结束；对VT2，从ωt=π+α开始，到ωt=2π结束。这样可以使得任何一个晶闸管在前一个晶闸管关断时也得到触发信号，两个晶闸管交替导通。负载电流为： 2.4.2 三相交流调压——电路结构 图（a）为由三个单相交流调压电路组合而成，三个单相交流调压器完全独立工作，互不影响。（三相四线制） 图（b）也是三个独立的单相调压器的一种组合形式。但电源为线电压，组成一个完整的交流调压器。该电路在应用时要求三相负载有6条引出线，因此造成一定的局限性。 图（c）和（d）所示的两种电路工作过程比较复杂，在以下的分析中均假设负载是三相对称的。 2.4.3 三相6晶闸管无中线交流调压器 基本电路 特性曲线 工作状态 π/3απ/2 απ/2 απ/3 2.4.3 三相6晶闸管无中线交流调压器——基本电路 电路可能的工作状态： （1）三相电都不通（6个晶闸管全关断）； （2）三相电都通（三组晶闸管每组由一个工作）； （3）三相电通两相，一相断开。 2.4.3 三相6晶闸管无中线交流调压器——晶闸管承受电压分析 （3）本相无晶闸管导通，其它两相各有一个晶闸管导通。以A相无晶闸管导通，B、C两相各有一个晶闸管导通为例，此时N点与O点电位不相等. 3种情况： （1）本相（有一个）晶闸管导通，晶闸管电压为0。 （2）电路中6个晶闸管均不导通。由于负载两端没有压降，N点和O点电位相等，各晶闸管承受本相的相电压。 A相晶闸管VT1和VT4两端的电压uVT1为 目的：找晶