电力电子技术基础16-交流调压讲述.ppt

利用边界条件：ωt = a +θ时io =0,可求得θ： 6.3.2 交流调功电路 ——交流调功电路 与交流调压电路的异同 电路形式完全相同 控制方式不同：将负载与电源接通几个周波，再断开几个周波，改变通断周波数的比值来调节负载所消耗的平均功率 应用 常用于电炉的温度控制 因其直接调节对象是电路的平均输出功率，所以称为交流调功电路 控制对象时间常数很大，以周波数为单位控制即可 通常晶闸管导通时刻为电源电压过零的时刻，负载电压电流都是正弦波，不对电网电压电流造成通常意义的谐波污染 ——交流调功的原理 当m=2、n=1时的电路波形负载电压和负载电流（也即电源电流）,重复周期为m+n倍电源周期 电阻负载时的工作情况 控制周期导通m个电源周期，关断n个周期 电源周期 控制周期 = m+n 倍电源周期 O 导通段 = m+n u o w t m ——交流调功的两种方式 全周波连续式 全周波间隔式 6.3.3 交流电子开关 ——交流电子开关 晶闸管反并联后串入交流电路 作用：代替机械开关，起接通和断开电路的作用 优点：响应速度快，无触点，寿命长，可频繁控制通断 与交流调功电路的区别 并不控制电路的平均输出功率 通常没有明确的控制周期，只是根据需要控制电路的接通和断开 控制频度通常比交流调功电路低得多 * Fundamentals of Power Electronics Technology 电力电子技术基础 第三部分 电力电子变换电路 6 第6章 交流调压电路 交流-交流变流电路——一种形式的交流变成另一种形式交流的电路，可改变相关的电压、电流、频率和相数等 交流电力控制电路——只改变电压、电流或控制电路的通断，不改变频率 交流调压电路——相位控制（或斩控式） 交流调功电路及交流无触点开关——通断控制 变频电路——改变频率，大多不改变相数，也有改变相数的 交交变频电路——直接把一种频率的交流变成另一种频率或可变频率的交流，直接变频电路 交交变频电路交直交变频电路——先把交流整流成直流，再把直流逆变成另一种频率或可变频率的交流,间接变频电路 ——交流－交流变流电路 交流调压电路——每半个周波控制晶闸管开通相位，调节输出电压有效值 交流调功电路——以交流电周期为单位控制晶闸管通断，改变通断周期数的比，调节输出功率的平均值 交流电力电子开关——并不在意调节输出平均功率，而只是根据需要接通或断开电路 ——交流电力控制电路的结构和类型 两个晶闸管反并联后串联在交流电路中，控制晶闸管就可控制交流电力 ——交流调压电路的应用 灯光控制（如调光台灯和舞台灯光控制） 异步电动机软起动 异步电动机调速 供用电系统对无功功率的连续调节 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 6.1 相控单相交流调压电路 ——电阻负载 工作原理： 在 u1的正半周和负半周，分别对VT1和VT2的开通角a进行控制就可以调节输出电压 正负半周a 起始时刻（a =0）均为电压过零时刻，稳态时，正负半周的a 相等 负载电压波形是电源电压波形的一部分，负载电流（也即电源电流）和负载电压的波形相同 ——数量关系 数量关系 负载电压有效值(6-3) 负载电流有效值 (6-4) 晶闸管电流有效值(6-2) 功率因数(6-5) ——输出电压的调节 输出电压与a的关系:? 移相范围为0≤ a ≤π。 a =0时，输出电压为最大， Uo=U1。随a的增大，Uo降低， a =π时， Uo =0。 λ与a的关系： a =0时，功率因数λ=1， a增大，输入电流滞后于电压且畸变，λ降低 ——阻感负载 负载阻抗角：j = arctan(wL / R) 在ωt = a时刻开通VT1，负载电流满足 解方程得 式中 j = arctan(wL / R) VT2导通时，上述关系完全相同，只是io极性相反，相位差180° ——数量关系 负载电压有效值 晶闸管电流有效值 负载电流有效值 6.2 相控三相交流调压电路 ——三相交流调压电路的接法 星形联结 线路控制三角形联结 支路控制三角形联结 中点控制三角形联结 ——星型连接 星型连接可分为三相三线和三相四线两种情况 三相四线 基本原理：相当于三个单相交流调压电路的组