电力电子技术交交变频电路讲稿.ppt

6.1 交流调压电路 6.1.1 单相交流调压电路 6.1.2 三相交流调压电路 6.2 其他交流电力控制电路 6.2.1 交流调功电路 6.2.2 交流电力电子开关 6.3 交—交变频电路 6.3.1 单相交—交变频电路 6.3.2 三相交—交变频电路 6.1 交流调压电路 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——如果并不着意调节输出平均功率，而只是根据需要接通或断开电路,此时晶闸管作开关用 6.1 交流调压电路 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 6.1.1 单相交流调压电路 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 6.1.1 单相交流调压电路 负载电压有效值(6-1) 负载电流有效值 晶闸管电流有效值(6-3) 功率因数(6-4) 6.1.1 单相交流调压电路 6.1.1 单相交流调压电路 阻感负载时a的移相范围 负载阻抗角：j = arctan(wL / R) 晶闸管短接，稳态时负载电流为正弦波，相位滞后于u1的角度为j 在用晶闸管控制时，只能进行滞后控制，使负载电流更为滞后，而无法使其超前 a =0时刻仍定为u1过零的时刻，a的移相范围应为j ≤ a ≤π 6.1.1 单相交流调压电路 6.1.2 三相交流调压电路 根据三相联结形式的不同，三相交流调压电路具有多种形式 6.1.2 三相交流调压电路 1．星形联结电路 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合，三相互相错开120°工作。基波和3倍次以外的谐波在三相之间流动，不流过零线 问题：三相中3倍次谐波同相位，全部流过零线。零线有很大3倍次谐波电流。a=90°时，零线电流甚至和各相电流的有效值接近 6.2 其他交流电力控制电路 6.2.1 交流调功电路 6.2.2 交流电力电子开关 6.2.1 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 6.2.1 交流调功电路 当M=3、N=2时的电路波形如图6-11 负载电压和负载电流（也即电源电流）的重复周期为M倍电源周期 6.2.2 交流电力电子开关 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 6.2.2 交流电力电子开关 基本原理图（单相） 实际常用三相，可三角形联结，也可星形联结 两个反并联的晶闸管起着把C并入电网或从电网断开的作用（图4-15a） 串联电感很小，用来抑制电容器投入电网时的冲击电流 实际工程中，为避免电容器组投切造成较大冲击，一般把电容器分成几组（图4-15b），可根据电网对无功的需求而改变投入电容器的容量 TSC实际上为断续可调的动态无功功率补偿器 6.2.2 交流电力电子开关 晶闸管投切 选择晶闸管投入时刻的原则：该时刻交流电源电压和电容器预充电电压相等，这样电容器电压不会产生跃变，就不会产生冲击电流 理想情况下，希望电容器预充电电压为电源电压峰值，这时电源电压的变化率为零，电容投入过程不但没有冲击电流，电流也没有阶跃变化 6.3 交交变频电路 6.3.1 单相交—交变频电路 6.3.2 三相交—交变频电路 6.3 交交变频电路 晶闸管交交变频电路，也称周波变流器(Cycloconvertor) 交交变频电路——把电网频率的交流电变成可调频率的交流电，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，实用的主要是三相输出交交变频电路 6.3.1 单相交