第四章交流调压电路和交交变频电路.ppt

第四章 交流调压电路和交交变频电路 要 求 及 重 点 掌握交流调压器的基本类型、用途和电路，简要分析单、三相交流调压电路，理解和掌握交流斩波调压的原理与基本性能。掌握交－交变频电路的原理及电路，分析其优缺点，掌握三相交交变频电路的有环流和无环流运行。 重点： 交流调压电路和交交变频电路的原理及电路。 4. 1 交流调压器的类型、用途和电路 交流调压器的调压方式： 通断控制 相位控制 斩波控制 交流调压的应用： 调温的工频加热和感应加热 灯光调节 泵及风机的感应电动机调速 变压器的初级调压 单相调压器的基本电路 A. 反并联电路 B. 混合反并联电路 单相调压器的基本电路（续） C. 二极管桥式电路 D. 混合桥式电路 三相调压器的基本电路 A. 反并联电路 B. 混合反并联电路 三相调压器的基本电路（续） C. ? 形负载内接 D. ? 形负载内接 反并联电路 ? 形反并联电路 三相调压器的基本电路（续） E. ? 形负载内接 三个可控元件 电路 4. 2 单相交流调压电路的分析 以反并联交流调压电路为例 电阻负载 交流电压有效值 UR 负载的电流有效值 功率因数 晶闸管的电流平均值 晶闸管的电流有效值 I及通态平均电流 IT 交流调压器R负载时的参数与?关系 单相交流调压电路的分析（续） 电感性负载 a. 电路 b. 电压与电流波形 c. 负载电流表达式 感性负载电流 iL的两个分量 iL1、 iL2 电流表达式 d. 控制角?、功率因数角?与导通角的关系 单相交流调压器 ? ? ? 时的 ? = f (?、 ?) 曲线 e. 几种典型情况： (1) ? = 0? (2) ? 不等于 0? ? ? ? ? 180? (3) ? = ? (4) ? ? ? 窄脉冲 宽脉冲 单相交流调压电路的分析（续） 感性负载时晶闸管电流和负载电流的有效值 晶闸管电流有效值 式中 I* ---晶闸管的标幺电流有效值 晶闸管电流有效值 晶闸管标幺电流有效值 I*与? 、?的关系 4. 3 三相交流调压电路的分析 分析举例电路 三相交流调压器正常工作的基本条件 在三相电路中至少有一相正向晶闸管与另一相反向晶闸管同时导通。 为了保证电路起始工作时两个晶闸管能同时导通，并且在感性负载和控制角较大时，也能使不同相的正、反两个晶闸管同时导通，要求采用宽脉冲，或者双窄触发脉冲电路。 各触发信号应与相应的交流电源电压相序一致，并且与电压同步。 三相交流调压电路在电阻负载下的波形与参数 波形（见图） 输出电压有效值 Ua 电阻负载三相调压电路输出电压 (a) 晶闸管反 并联电路 (b) 晶闸管与 二极管反 并联电路 三相交流调压电路在感性负载下的工况 三相交流调压电路的 I*与? 、? 的关系 感性负载（ ? = 45?）下三相调压电路的电流波形 4. 4 交流斩波调压电路 交流斩波调压的原理与基本性能 原理图 交流斩波电路输出电压 (a) 电阻负载 (b) 感性负载 (d) 改善cos?的斩波调压 导通比: 交流斩波调压电路 GTR交流斩波器 GTO交流斩波器 用GTR构成的三相交流斩波器 4. 5 交－交变频电路概述 交流变换的目的： 调节电压、频率、相位 形式： 交－直－交变频器（整流器＋逆变器） 交－交变频器（直接变频器） 基本原理及应用 整流电路：Ud 0 或 Ud 0 ，Id 0 三相半波整流电路：Ud = 1.17 U2 cos? 交交变频器： ? 在 0 至 ? 之间变化，输出交流电压 正、负两组整流器反并联，输出交流电流 输出电压、电流波形图： 三相零式交交变频器： 应用领域： 大功率、低速交流传动 （轧钢机、矿井提升机、造纸、冶炼等） 分类： 单相、三相 桥式、零式 有环流、无环流 高频 ( f0 fi )、低频 ( f0 fi ) 4. 6 三相交－交变频器 三相输入、三相输出－－应用普遍 常用零式及桥式交－交变频