AC-AC变流电路.ppt

*/53 6.3.1 单相交交变频电路 ■输出正弦波电压的调制方法 ◆主要介绍最基本的余弦交点法。 ◆用余弦交点法求交交变频电路?角的基本公式 每次控制间隔内输出电压的平均值为 式中Ud0为?=0时整流电路的理想空载电压。 要得到的正弦波输出电压为 比较式(6-15)和(6-16)，应使 式中，?称为输出电压比， 因此 (6-15) (6-16) (6-17) (6-18) */53 6.3.1 单相交交变频电路 图6-16 余弦交点法原理 ◆余弦交点法图解 ?线电压uab、uac、ubc、uba、uca和ucb依次用u1~u6表示，相邻两个线电压的交点对应于?=0。 ?u1~u6所对应的同步信号分别用us1~us6表示，us1~us6比相应的u1~u6超前30°，us1~us6的最大值和相应线电压?=0的时刻对应，以?=0为零时刻，则us1~us6为余弦信号。 ?希望输出电压为uo，则各晶闸管触发时刻由相应的同步电压us1~us6的下降段和uo的交点来决定。 */53 6.3.1 单相交交变频电路 图6-17 不同?时?和?ot的关系 ◆不同输出?的情况下，在输出电压的一个周期内，控制角?随?ot变化的情况如图6-17，图中 ?较小，即输出电压较低时，?只在离90°很近的范围内变化，电路的输入功率因数非常低。 */53 6.3.1 单相交交变频电路 ■输入输出特性 ◆输出上限频率 ?输出频率增高时，输出电压一周期所含电网电压段数减少，波形畸变严重，电压波形畸变及其导致的电流波形畸变和转矩脉动是限制输出频率提高的主要因素。 ?就输出波形畸变和输出上限频率的关系而言，很难确定一个明确的界限。 ?当采用6脉波三相桥式电路时，一般认为输出上限频率不高于电网频率的1/3~1/2，电网频率为50Hz时，交交变频电路的输出上限频率约为20Hz。 */53 6.3.1 单相交交变频电路 图6-18 交交变频电路的输入位移因数 ◆输入功率因数 ?输入电流相位总是滞后于输入电压，需要电网提供无功功率。 ?在输出电压的一个周期内， ?角以90°为中心而前后变化。 ?输出电压比?越小，半周期内?的平均值越靠近90°，位移因数越低；负载功率因数越低，输入功率因数也越低。 ?不论负载功率因数是滞后的还是超前的，输入的无功电流总是滞后的。 */53 6.3.1 单相交交变频电路 ◆输出电压谐波 ?输出电压的谐波频谱非常复杂，既和电网频率fi以及变流电路的脉波数有关，也和输出频率fo有关。 ?采用三相桥式电路时，输出电压所含主要谐波的频率为 6fi±fo，6fi±3fo，6fi±5fo，… 12fi±fo，12fi±3fo，12fi±5fo，… ?采用无环流控制方式时，由于电流方向改变时死区的影响，将增加5fo、7fo等次谐波。 ◆输入电流谐波 ?输入电流波形和可控整流电路的输入波形类似，但其幅值和相位均按正弦规律被调制。 ?采用三相桥式电路的交交变频电路输入电流谐波频率为 */53 6.3.1 单相交交变频电路 ?采用三相桥式电路的交交变频电路输入电流谐波频率为 和 式中，k=1,2,3,…；l=0,1,2,…。 ■交交变频电路也可采用有环流方式，避免电流断续并消除电流死区，改善输出波形，还可提高交交变频电路的输出上限频率，但是有环流方式需要设置环流电抗器，使设备成本增加，运行效率也因环流而有所降低。 (6-19) (6-20) */53 6.3.2 三相交交变频电路 图6-19 公共交流母线进线三相交交变频电路（简图） ■交交变频电路主要应用于大功率交流电机调速系统，这种系统使用的是三相交交变频电路，三相交交变频电路是由三组输出电压相位各差120°的单相交交变频电路组成的。 ■电路接线方式 ◆公共交流母线进线方式 ?由三组彼此独立的、输出电压相位相互错开120°的单相交交变频电路构成。 ?电源进线通过进线电抗器接在公共的交流母线上。 ?因为电源进线端公用，所以三组的输出端必须隔离；为此，交流电动机的三个绕组必须拆开，共引出6根线。 ?主要用于中等容量的交流调速系统。 */53 6.3.2 三相交交变频电路 图6-20 输出星形联结方式三相交交变频电路 a）简图 b）详图 ◆输出星形联结方式 ?三组输出端是星形联结，