电流可逆斩波电路.ppt

电力电子技术 * 第五章 交流调压电路与斩波电路 第一节 单相交流调压电路 交流调压电路的晶闸管控制有两种方法： 电路形式完全相同, 控制方式不同： 通断控制 相位控制 通断控制：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 电阻负载时的工作情况 控制周期为M倍电源周期，晶闸管在前N个周期导通，后M－N个周期关断 当M=3、N=2时的电路波形如图 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 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 相位控制 一．电阻负载 工作原理： 在 u1的正半周和负半周，分别对VT1和VT2的控制角（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 动画 数量关系 负载电压有效值 功率因数 cos?（?） 负载电流有效值 (5-4) (5-3) (5-5) 晶闸管电流有效值 (5-2) 晶闸管电流平均值 (5-1) 输出电压与a的关系: 移相范围为0≤ a ≤ ? 。 a =0时，输出电压为最大， Uo=U1。随a的增大，Uo降低， a = ? 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。 二．阻感负载 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 a = 0 时刻仍定为u1过零的时刻，a 的移相范围应为 j ≤ a ≤ ? 动画 （见P106例5-2） 接通电源的过程：（a j 时的工作情况） VT1提前通，L被过充电，放电时间延长， VT1的导通角超过 ? 。 触发VT2时， io尚未过零， VT1仍导通， VT2不通。 io过零后， VT2开通， VT2导通角小于 ? 。 动画 过渡过程和一般的带R-L负载的单相交流电路合闸的过渡过程相同。 io由两个分量组成：正弦稳态分量、指数衰减分量。 衰减过程中， VT1导通时间渐短， VT2的导通时间渐长， 最后达到稳态，VT1与VT2各导通? 。 第二节 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 图4-9 三相交流调压电路 a) 星形联结　 b) 线路控制三角形联结　c) 支路控制三角形联结　d) 中点控制三角形联结 一．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。 问题：a=90°时，零线电流甚至和各相电流的有效值接近 三相三线，电阻负载时的情况 任一相导通须和另一相构成回路 电流通路中至少有两个晶闸管，应采用双脉冲或宽脉冲触发 触发脉冲顺序和三相桥式全控整流电路一样， 为VT1~ VT6,依次相差60° 相电压过零点定为a的起点， a角移相范围是0°~150° 动画 1类工作状态：每相都有一个晶闸管导电。 2类工作状态：有一相的两个晶闸管都不导电，电流只能在导电的两相间构成回路电流通过两相负载电阻。 (1)0°≤ a 60°：三管导通与两管导通交替，每管导通180°－a 。但a =0°时一直是三管导通 (2)60°≤ a 90°：两管导通，每管导通120° (3)90°≤ a 150°：两管导通与无晶闸管导通交替，导通角度为300°－2 a 不同a角时负载相电压波形 a) a =30° b) a =60° c) a =120° 2．支路控制三角联结电路 由三个单相交流调压电路组成，分别在不同的线电压作用下工作 单相交流调压电路的分析方法和结论完全适用 输入线电流（即电源电流）为与该线相连的两个负载相电流之和 习题：1、2 （P122） 第三节 斩波电路 直流斩波电路（P110 的一段文字） 将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电 也称为直接直流--直流变换器 一般是指直接将直流电变为另一直流电，不包括直流—交流—直流 习惯上，DC—DC变换器包括以上两种情况，且甚至更多地指后一种情况 直流斩波电路的种类 降压斩波电路、升压斩波电路、复合斩波电