6.交流调压31-35课案.ppt

电力电子基础;第六章 交流调压;前面几章中，介绍了晶闸管作为开关元件，控制其导通角，调整整流输出电压的大小，实现对直流负载的功率控制。 ;现在在交流电源和负载间，用两个反并联的晶闸管相连，如图6-1（a）时，就构成了交流调压控制器。其控制方式有2种。 ;通断控制：晶闸管和导通m个电源周期，然后关断n个周期，一般 =0。如图6-1（b）所示，改变m和n的比值，就改变了开关一个周期输出电压的有效值。 ;;相位控制，改变 和 的触发角，以调整输出电压，如图6-1（c）示。此时的电流波形与单相全波整流电路的电源电流波形相同。 ;;交流调压，晶闸管可以藉负载电流过零自然关断，不需另加换流电路，所以电路结构简单，调整方便。 输出含用较严重的谐波分量，适用于热或机械惯性较大的负载功率调整。;与整流相似，也有单相和三相之分，对三相负载又有星形和三角形连接。 两反并联的晶闸管可以制造在一个芯片上，构成双向晶闸管，进行双向导通控制，可大大简化交流调压控制器的主电路和触发电路。 ; 第二节 开关通断控制;设电源电压 = = 若导通m个周期，关断n个周期，则输出电压的有效值为 (6-1) 式中 (6-2) 称为周期占空比。;输出电流在一个通断周期的有效值为 (6-3) 所以负载功率为 (6-4);由上可见，改变周期占空比D的大小，就改变了负载功率。这种方式常用来控制有大的机械惯性和热惯性的负载功率。 通断控制开关作用产生的谐波较少。 ;输入功率因数 可由负载在一个通断周期中的有功功率与电源视在功率之比求得。由于输入电流等于输出电流，故 (6-5) 当D很小时， 是很低的。;;流过晶闸管 的电流为半波电流，所以平均电流值为 (6-6) 但在选择晶闸管电流定额时，由于管芯热容 量很小，导通个周期???芯已达稳定温升，故晶闸管电流定额应以D=1来选。;电器工作温升问题;例 有一交流220V供电的交流调压电路，电路如图6-1（a），负载电阻R=5 ，晶闸管导通20个周期，关断40个周期。 （1）输出电压有效值 。 （2）负载功率 。 （3）输入功率因数 。 ;解： （1）由式（6-1）知 （2）由式（6-4）知 （3）由式（6-5）知 ;注意，若图6-1（a）的负载为电感性，即如负载功率因数很低，晶闸管导通后也仅3-4个周期电流就趋于稳态值，在晶闸管关断时，晶闸管电流滞后 角到0才能使晶闸管关断，这期间与m个周期相比可忽略，所以其输出的电压和电流有效值均可用(6-1)和 (6-3) 式近似计算。; 第三节 单相相控调压;;;若 ，则输出电压有效值为 (6-7) 从0到 变化， 从 变到0。; 输入功率因数 ，由于输入电流与输出电流相同，故有 (6-8) ;流过每个晶闸管的平均电流与全波整流一样为 (6-9);对于反并联的两个晶闸管，其控制极触发电路必须隔离