PPT《第6章 交流电力控制电路和交交变频电路》

第6章 交流电力控制电路和交交变频电路 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 概述交流-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 变频电路 只改变电压、电流或控制电路的通断,不改变频率 改变频率,大多不改变相数,也有改变相数的 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 交交变频电路交直交变频电路 1.晶闸管交交变频电路2.矩阵式变频电路 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 6.1 交流调压电路 交流电力控制电路的结构 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 交流电力控制电路的类型 交流调压电路: 交流调功电路: 交流电力电子开关: 每半个周波控制晶闸管开通相位,调节输出电压有效值 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 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. 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

1 电阻负载 原理分析 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 电阻负载单相交流调压电路及其波形 数量关系负载电压有效值 负载电流有效值晶闸管电流有效值功率因数 6.1.1 单相交流调压电路 R O u

1 u o i o VT

1 VT

2 u

1 u o i o u VT w t O w t O w t O w t

2 阻感负载 阻感负载时a的移相范围 负载阻抗角:j = arctan(wL / R) 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 ≤π 阻感负载单相交流调压电路及其波形 6.1.1 单相交流调压电路 6.1.1 单相交流调压电路 数量关系负载电压有效值:晶闸管电流有效值: 瞬态微分方程求解可得 负载电流有效值 3.单相交流调压电路的谐波分析电阻负载的情况波形正负半波对称,所以不含直流分量和偶次谐波 (n=3,5,7,…) 6.1.1 单相交流调压电路 式中: 基波和各次谐波有效值 负载电流基波和各次谐波有效值 电流基波和各次谐波标么值随 a变化的曲线(基准电流为a =0时的有效值)如图所示 电阻负载单相交流调压电路基波和谐波电流含量 6.1.1 单相交流调压电路 阻感负载的情况电流谐波次数和电阻负载时相同,也只含

3、

5、7…等次谐波随着次数的增加,谐波含量减少和电阻负载时相比,阻感负载时的谐波电流含量少一些当a 角相同时,随着阻抗角j 的增大,谐波含量有所减少 6.1.1 单相交流调压电路 a < j 时 单相交流调压电路 a