电力电子技术26课件.pptVIP

由三组输出电压相位各差120°的单相交交变频电路组成，有多种联结方式。下图为输出星形联结方式。 交交变频和交直交变频的比较 交交变频电路的优点： 效率较高（一次变流），可方便地实现四象限工作，低频输出波形接近正弦波。 交交变频电路的缺点： 接线复杂，采用三相桥式电路的三相交交变频器至少要用36只晶闸管。 受电网频率和变流器输出脉波数的限制，输出频率较低。 输入功率因数较低，输入电流谐波含量大。 斩控式单相交流调压器的特性 （电阻负载时） 哈尔滨工业大学电气工程系 文件: 电力电子技术26.* 电力电子技术 电力电子技术的应用(2) 7.1.5 交交变频器 晶闸管交交变频电路，也称周波变流器。 (Cycloconverter) 把电网频率的交流电直接变成可调频率的交流电的变流电路，属于直接变频电路。 广泛用于大功率交流电动机调速传动系统，实际使用的主要是三相输出交交变频电路。 单相交交变频器的工作原理 改变两组变流器的切换频率，可改变交流输出电压频率 改变变流器的控制角α，就可以改变交流输出电压的幅值 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。 由P组和N组反并联的相控晶闸管变流电路构成。 P组工作时，负载电流io为正；N组工作时，io为负。 为使uo波形接近正弦波，可按正弦规律对α角进行调制 在半个周期内让P组α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变化。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。 每组变流器的工作状态（整流或逆变），取决于输出电流的方向。 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，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。 单相交交变频器的输入输出特性 输入功率因数：输入电流相位滞后于输入电压，需要电网提供无功功率。 三相交交变频器 每个单相变流器的输入电源通过变压器相互隔离。 三组的输出端是星形联结，电动机绕组也是星形联结 主要用于1000kW以上的大功率、低转速的交流调速系统中。如应用于轧机主传动装置、鼓风机、矿石破碎机、球磨机、卷扬机等场合。 7.1.6 感应电机的降压启动（软启动） 在不需要调速的场合，感应电机可直接接电网运行。但在启动时，感应电机的启动电流可达6～8倍额定电流。 为限制电机的启动电流，可采取降压启动的方法，又称软启动。 交流调压器是一种用于调节输出交流电压的有效值的变流器，可用来实现交流电机的降压启动。 相控式交流调压 斩控式交流调压 电阻负载时工作原理分析 在u1的正半周和负半周，分别对VT1和VT2的开通角α进行控制就可以调节输出电压 正负半周α起始时刻均为电压过零时刻，稳态时，正负半周的α 相等。 改变α 可调节输出电压。 基本原理：两个晶闸管反并联（双向晶闸管）串联在交流电路中，通过对晶闸管的相位控制就可控制输出的交流电力。（幅值或功率） O R u 1 u o i o VT 1 VT 2 u 1 u o i o u VT w t O w t O w t O w t 1. 相控式单相交流调压电路 负载电压有效值 功率因数 负载电流有效值 移相控制范围为0≤α≤π 输入电流滞后于电压且畸变，随着α增大，功率因数降低 负载阻抗角： VT1 阻感负载时工作原理分析 移相范围 α=0时刻仍定为u1过零的时刻。 开始工作时，VT1的导通时间超过π。 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π。 衰减过程中， VT1导通时间渐短， VT2的导通时间渐长。负载上得到完整的正弦输入电压，电流为正弦。 时电路工作情况： 斩控式交流调压电路 用V1进行斩波控制 用V3给负载电流提供续流通道 在交流电源u1的正半周 开关器件为全控型 控制方式为斩波 2.斩控式单相交流调压电路 在交流电源u1的负半周 用V2进行斩波控制 用V4给负载电流提供续流通道 电阻负载斩控式交流调压电路波形 电源电流的基波分量和电源电压同相位，即位移因数为1。 电源电流不含低次谐波，只含和开关周期T有关的高次谐波。 功率因数接近1。 调节占空比可改变输出电压有效值 每相电源和负载间串连双向晶闸管，通过控制晶闸管的