电力电子技术 第十六次课.ppt

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1、第六章交流调压电路交流-交流变流电路把一种形式的交流电变成另一种形式交流电的电路交流电压控制器频率不变，仅改变电压大小交流调压电路相位控制交流调功电路通断控制变频器实现频率变换亦可改变电压大小交交变频直接交直交变频间接采用晶闸管作开关器件时，依靠交流电源瞬时值过零及反向来关断晶闸管。晶闸管开关器件的开通则可采用移相控制，改变控制角调控变换器输出电压的大小。单相电压控制器常用于小功率单相电动机、照明和电加热控制，三相交流-交流电压控制器的输出是三相恒频变压交流电源，通常给三相交流异步电动机供电，实现异步电动机的变压调速，或作为异步电动机的启动器使用。（a）单相全控通态时：断态时：两个反并联开关器

2、件负载电压、负载功率的大小由控制角a确定单相全控6.2.1电阻负载6.1单相交流调压电路1电阻负载的工作情况在正负半周的相应时刻触发晶闸管导通,可在负载上得到缺角的正弦波形输出电压有效值与a的关系：电流有效值功率因数电路的移相范围为0~πa＝0时，功率因数＝1，a增大，输入电流滞后于电压且畸变，降低。利用傅立叶级数可求出基波及各次谐波。表6.1不同触发角时基波和3~15次谐波电压(电流)的相对值若晶闸管短接，稳态时负载电流为正弦波，相位滞后于输入电压u2的角度为j。2.阻感负载时的工作情况负载阻抗角：j=arctan(wL/R)当电源电压反向过零时,由于负载电感产生电势阻止电流变化,故电

3、流不能立即为0,此时晶闸管导通角θ的大小,不但与控制角α有关,而且与负载阻抗角φ有关.当VT1处于通态时，下式成立：VT1RLu2b)VT1处于导通状态初始条件：ωt=a，i2=0。求解上式并将初始条件代入可得其中稳定分量iB自由分量iS晶闸管导通角为θ,亦即：ωt=θ+a，i2=0。并该条件代入i2表达式可得据此可计算出晶闸管导通角θ1.α>φ时的情况晶闸管的导通角θ<180,正负半波电流断续,控制角α越大,导通角θ越小,波形断续越严重2.α=φ时的情况电流自由分量为0,晶闸管的导通角θ=180,正负半波电流连续3.α<φ时的情况若采用窄脉冲触发,则VT2触发脉冲到来时,因VT1上电流还未到

4、0,故使得VT2承受反压无法导通,故负载上只有正半周有输出,电流有很大直流成分,电路无法正常工作.当阻感负载,a

5、压电路分析:（c）无中线的三相联接输入电流中没有3次及3的倍数次谐波电流无中线的三相连接(d)Δ联接的交流电压控制器只适用于允许断开6根出线端子的三角形负载三角形联结的交流电压控制器三相交流调压电路分析:三相三线，主要分析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°。三相全波星形无中线调压电路α=0º时的波形②控制角α=30º各相电压过零30º后触发相应晶闸管。以U相为例，uU过零变正30º后发出VT1的触发

6、脉冲ug1，uU过零变负30º后发出VT4的触发脉冲ug2。归纳α=30º时的导通特点如下：每管持续导通150º；有的区间由两个晶闸管同时导通构成两相流通回路，也有的区间三个晶闸管同时导通构成三相流通回路。图3-10三相全波星形无中线调压电路α=30º时的波形③控制角α=60ºα=60º情况下的具体分析与α=30º相似。这里给出α=60º时的脉冲分配图、导通区间和U相负载电压波形如图3-11所示。归纳α=60º时的导通特点如下：每个晶闸管导通120º；每个区间由两个晶闸管构成回路。图3-11三相全波星形无中线调压电路α=60º时的波形④触发角α=90º认为正半周或负半周结束就意味着相应晶闸管的

7、关断是错误的。首先假设触发脉冲有大于60º的脉宽。则在触发VT1时，VT6还有触发脉冲，由于此时uu>uv，VT1和VT6承受正压uUV而导通，电流流过：VT1、u相负载、v相负载、VT6，一直到uuuw，使得VT2和VT1承受正压uUW一起导通，构成UW相回路，……归纳α=90º时的导通特点如