电力电子技术（第3版）第5章 交流-交流变换电路.ppt

5.1.1单相交流调压电路5.1.1.4斩控式交流调压电路5.1交流调压电路采用全控型器件作为开关元件输入是正弦交流电压交流电源电压u1的正半周，用V1进行斩波控制，用V3给负载电流提供续流通路在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路。斩控式交流调压电路带电阻性负载时，电路的功率因数接近1。5.1交流调压电路5.1.2三相交流调压电路根据联结形式的不同三相Y形联结?三相负载Δ形联结三相晶闸管控制Δ形联结三相半控Y形联结5.1交流调压电路5.1.2.1Y形三相交流调压电路Y形三相交流调压电路可分为三相三线制（Y形）三相四线制（YO形）：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，单相交流调压电路的工作原理和分析方法均适用于这种电路。5.1交流调压电路5.1.2三相交流调压电路5.1.2.1Y形三相交流调压电路在单相交流调压电路中，电流中含有基波和各奇次谐波。组成三相电路后，基波和3的整数倍次以外的谐波在三相之间流动，不流过零线。而3的整数倍次谐波是同相位的，不能在各相之间流动，要全部流过零线，因此零线中会有很大的3次谐波电流及其他3的整数倍次谐波电流。当α=90°时，零线电流的大小甚至与各相电流的有效值接近。在选择线径和变压器时必须注意这一问题。5.1交流调压电路5.1.2三相交流调压电路5.1.2.1Y形三相交流调压电路最典型、最常用的三相交流调压电路，它正常工作时必须满足：（1）三相中至少有两相导通才能构成通路，且其中一相为正向晶闸管导通，另一相为反向晶闸管导通；（2）为保证任何情况下的两只晶闸管同时导通，应采用宽度大于60°的宽脉冲（列）或双窄脉冲触发；（3）从VT1到VT6，相邻的触发脉冲相位应互差60°。结论：Y形三相交流调压电路控制角α的移相范围为：0°~150°5.1交流调压电路5.1.3其他交流电力控制电路5.1.3.1交流调功电路电路形式：交流调功电路和交流调压电路完全相同控制方式：交流调压电路：在每个交流电源周期都对输出电压波形进行控制交流调功电路：通断控制，将负载与交流电源接通几个整周波，再断开几个整周波，通过改变接通周波数与断开周波数的比值来调节负载所消耗的平均功率。控制晶闸管导通的时刻为：电源电压过零的时刻5.1交流调压电路5.1.3其他交流电力控制电路5.1.3.1交流调功电路设控制周期为M倍电源周期，其中晶闸管在前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5-13所示。负载电压和负载电流（电源电流）的重复周期为M倍电源周期。在负载为电阻性时，负载电流波形与负载电压波形相同。5.1交流调压电路5.1.3其他交流电力控制电路5.1.3.2交流电力电子开关略5.2交-交变频电路晶闸管交交变频电路也称周波变流器（Cycloconvertor）将电网频率的交流电直接交换成可调频率交流电的变流电路，因为没有中间环节，因此属于直接变频电路交-交变频电路比交-直-交间接变频电路提高变换效率由于整个变频电路直接与电网相连接，各晶闸管元件上承受的是交流电压，提高了换流能力。广泛应用于大功率低转速的交流电动机调速传动系统和交流励磁变速恒频发电机的励磁电源。实际使用：三相输入-三相输出电路，三相输入-单相输出电路是基础电路的结构、工作原理、触发控制方法、四象限运行性能和输入输出特性5.2交-交变频电路5.2.1三相输入-单相输出交-交变频电路5.2.1.1电路构成和基本工作原理三相输入-单相输出交-交变频电路是由两组反并联的晶闸管变流电路和单相负载组成的，与直流电动机反并联可逆调速系统的结构完全相同。5.2交-交变频电路5.2.1三相输入-单相输出交-交变频电路5.2.1.1电路构成和基本工作原理a在正、反两组变流器的输入侧接有足够大的输入滤波电感，使输入电流近似为矩形波，称为电流型电路；b则为电压型电路，其输出电压可为矩形波,亦可通过控制成为正弦波。变流器正组P和反组N都是相控变流电路5.2交-交变频电路5.2.1三相输入-单相输出交-交变频电路5.2.1.1电路构成和基本工作原理工作原理当正组变流器工作在整流状态时，封锁反组，负载Z上的电压uo为上正下负；当反组变流器工作在整流状态而正组封锁时，负载电压uo为