第6章 交流-交流变换电路.ppt

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1、引言6.1交流调压电路6.2其他交流电力控制电路6.3交交变频电路本章要点第6章交流——交流变换电路1本章主要讲述交流-交流变流电路把一种形式的交流变成另一种形式交流的电路变频电路改变频率的电路交交变频直接交直交变频间接交流电力控制电路只改变电压,电流或控制电路的通断,而不改变频率的电路。交流调压电路相位控制交流调功电路通断控制交流电力电子开关第6章交流——交流变换电路26.1交流调压电路原理两个晶闸管反并联后串联在交流电路中，通过对晶闸管的控制就可控制交流电力。电路图3应用1灯光控制（如调光台灯和舞台灯光控制)。2异步电动机软起动。3异步电动机调速。4供用

2、电系统对无功功率的连续调节。5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交流调压电路46.1.1单相交流调压电路6.1.2三相交流调压电路6.1交流调压电路5Ou1uoiouVTwtOwtOwtOwt6.1.1单相交流调压电路1)电阻负载图6-1电阻负载单相交流调压电路及其波形输出电压与α的关系:移相范围为0≤a≤π。a=0时，输出电压为最大。Uo=U1,随a的增大，Uo降低，a=π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。6若晶闸管短接，稳态时负载电流为正弦波，相位滞后于u1的角

3、度为j，当用晶闸管控制时，只能进行滞后控制，使负载电流更为滞后。a=0时刻仍定为u1过零的时刻，a的移相范围应为j≤a≤π。1)阻感负载0.6Ou1uoiouVTwtOwtOwtwtOuG1uG2OOwtwt图6-2电阻负载单相交流调压电路及其波形负载阻抗角：j=arctan(wL/R)VT16.1.1单相交流调压电路7q020100601401802010060/(°)180140a/(°)j=90°75°60°45°30°15°0°图6-3单相交流调压电路以a为参变量的θ和a关系曲线wt=a时刻开通晶闸管VT1，可求得θ当a=j时θ=π当a>j时θ<π以

4、j为参变量，利用上式可把a和θ的关系表示成右图。6.1.1单相交流调压电路8图6-3单相交流调压电路a为参变量时IVTN和a关系曲线j=90°0.10.20.30.40.51601800401208075°60°45°j=0a/(°)IVTN负载电流有效值(6-10)IVT的标幺值(6-11)6.1.1单相交流调压电路9图6-4a

5、减过程中，VT1导通时间渐短，VT2的导通时间渐长。6.1.1单相交流调压电路106.1.1单相交流调压电路◆例6-1一单相交流调压器，输入交流电压为220V，50Hz，负载为电阻电感，其中R=8Ω，XL=6Ω。试求=/6、/3时的输出电压、电流有效值及输入功率和功率因数。解：负载阻抗及负载阻抗角分别为：因此开通角的变化范围为：即①当=/6时，由于<,因此晶闸管调压器全开放，输出电压为完整的正弦波，负载电流也为最大，此时输出功率最大，为116.1.1单相交流调压电路功率因数为实际上，此时的功率因数也就是负载阻抗角的余弦。②时，先计算晶闸管的导

6、通角，由式（6-7）得解上式可得晶闸管导通角为：126.1.1单相交流调压电路133)单相交流调压电路的谐波分析电阻负载由于波形正负半波对称，所以不含直流分量和偶次谐波。(6-12)基波和各次谐波有效值(6-13)负载电流基波和各次谐波有效值(6-14)电流基波和各次谐波标幺值随a变化的曲线（基准电流为a=0时的有效值）如图6-5所示。图6-5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14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

7、同时，随着阻抗角j的增大，谐波含量有所减少。阻感负载6.1.1单相交流调压电路154)斩控式交流调压电路在交流电源u1的正半周图6-8斩控式交流调压电路6.1.1单相交流调压电路用V1进行斩波控制用V3给负载电流提供续流通道16用V2进行斩波控制用V4给负载电流提供续流通道图6-8斩控式交流调压电路4)斩控式交流调压电路在交流电源u1的负半周6.1.1单相交流调压电路17特性图6-9电阻负载斩控式交流调压电路波形6.1.1单相交流调压电路电源电流的基波分量和电源电压同相位，即位移因数为1。电源电流不含低次谐波，只含和开关周期T有关的高次谐波。功率因数接近1。

8、186.1.2三相交流调压电路根据三相联结形式的不同