文档介绍：第六章交流变换电路
概述
交流调压电路
单相交流调压电路
三相交流调压电路
交流调功电路
交流电力电子开关
交-交变频电路
单相输出交-交变频电路
三相输出交-交变频电路
交-交变频电路输出频率上限的限制
概述
交流变换电路:把交流电能的参数(幅值、频率、相数)加以转换的电路。
交流变换电路
第六章
交流电力控制电路
交一交变频电路(直接变频电路)
维持频率不变改变输出电压的幅值。
将电网频率的交流电直接变换成较低频率的交流电
直接变频的同时也可实现电压变换。
分
类
交流调压电路
3、交流调压电路应用:
电炉的温度控制
灯光调节(如舞台灯光控制)
异步电机软起动
异步电机调速
调节整流变压器一次侧电压
2、交流调压的实现方法:通过控制晶闸管在每一个电源周期内的导通角的大小(相位控制)来调节输出电压的大小。
1、交流调压电路:是用来变换交流电压幅值(或有效值)的电路。
单相交流调压器主电路特点:
1)电源正半周:T1触发导通,电源的正半周施加到负载上;
2)电源负半周:T2触发导通,电源负半周便加到负载上;
3)电源过零:T1、T2交替触发导通,电源电压全部加到负载;
4)关断T1、T2:电源电压不能加到负载上。
单相交流调压电路
单向交流调压器电路
T1 、T2 构成无触点交流开关。
单向交流电压电路的工作情况与它的负载性质有关
1)电源正半周:晶闸管T1承受正向电压,当ωt=α时,触发T1使其导通,负载上得到缺α角的正弦半波电压;
2)电源电压过零:T1管电流下降为零而关断;
3)电源电压负半周:晶闸管T2承受正向电压,当ωt=π+α时,触发T2使其导通,则负载上又得到了缺α角的正弦负半波电压。持续这样控制,在负载电阻上便得到每半波缺α角的正弦电压;
单相交流调压电路
电阻性负载时单向交流电压电路及输出电压波形
改变α角的大小,便改变了输出电压有效值的大小。
1、电阻性负载工作原理:
单相交流调压电路
电阻性负载数量关系:
()
负载电压的有效值
负载电流的有效值
()
调压器的功率因数
()
总结:随着α角的增大,U0逐渐减小。当α=π时,U0=0。因此,单相交流电压器对于电阻性负载,其电压可调范围为 0~U,控制角α的移相范围为0~π。
单相交流调压电路带电阻负载时,输出电压波形正负半波对称,所以不含直流分量和偶次谐波,故
单相交流调压电路
电阻性负载谐波分析:
基波和各次谐波有效值:
负载电流基波和各次谐波有效值:
在上面关于谐波的表达式中 n=1为基波,n=3,5,7,…为奇次谐波。随着谐波次数n的增加,谐波含量减少。
()
(n=3,5,7,…)
单相交流调压电路
感性负载(R-L负载)
带阻感负载单向
交流调压电路及输出波形
单相交流电压器带阻感负载时,工作情况同可控整流电路带电感负载相似;
当电源电压反向过零时,负载电感产生感应电动势阻止电流的变化,故电流不能立即为零;
晶闸管的导通角θ的大小与控制角a 、负载阻抗角φ都有关。
单相交流调压电路
阻感负载的工作情况分析:
晶闸管VT1导通时,负载电流Io满足:
()
式中
利用边界条件: ,i0=0
可求得θ:
()
(θ为晶闸管的导通角)
VT2导通时,上述关系完全相同,只是iO相差1800
图()单相交流调压器以φ为参变量时θ与a的关系曲线
1、α>ф,导通角θ≺1800,正负半波电流断续。
α愈大,θ愈小,波形断续愈严重。
负载电压的有效值UO、晶闸管电流平均值IdT、电流有效值IT以及
负载电流有效值IO分别为:
()
()
()
()
单相交流调压电路
调压电路的工作情况( α> ф、α=ф、α< ф)