第十四讲 交流电力控制.pptVIP

TSC电路也可采用晶闸管和二极管反并联的方式 由于二极管的作用，在电路不导通时uC总会维持在电源电压峰值 成本稍低，但响应速度稍慢，投切电容器的最大时间滞后为一个周波 图4-17 晶闸管和二极管反并联方式的TSC 交流电力电子开关 合肥工业大学电气工程学院电力电子与电力传动教研组 电 力 电 子 技 术Power Electronic Technology 交流电力控制电路 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 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 变频电路 改变频率的电路 交交变频 直接 交直交变频 间接 概 述 交流电力控制电路的结构及类型 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 交流调压电路——每半个周波控制晶闸管开通相位，调节输出电压有效值 交流调功电路——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 交流电力电子开关——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 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 单相交流调压电路 1．电阻负载 工作原理： 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 右图为图4-1：电阻负载单相交流 调压电路及其波形 单相交流调压电路 数量关系 负载电压有效值(4-1) 负载电流有效值 晶闸管电流有效值(4-3) 功率因数(4-4) (4-1) (4-2) (4-3) (4-4) 单相交流调压电路 输出电压与α的关系:? 移相范围为0≤α≤π。 α =0时，输出电压为最大， Uo=U1。随α的增大，Uo降低， α =π时， Uo =0。 λ与α的关系： α =0时，功率因数λ=1， α增大，输入电流滞后于电压且畸变，λ降低 单相交流调压电路 2．阻感负载 阻感负载时α的移相范围 负载阻抗角：?= arctan(ωL / R) 晶闸管短接，稳态时负载电流io为正弦波，相位滞后于u1的角度为? 在用晶闸管控制时，只能进行滞后控制，使负载电流更为滞后，而无法使其超前 α=0时刻仍定为u1过零的时刻，α的移相范围应为?≤α ≤π 右图为图4-2： 阻感负载单相交流调压电路及其波形 VT1 单相交流调压电路 当控制角为α时（设坐标原点为ωt=0），即晶闸管导通时电压波形相位角为α ，这时通过晶闸管的电流有两个分量，即稳定分量i1和自由分量i2 i=i1+i2=0 i=i1+i2=0 (4-6) 单相交流调压电路 图4-3 单相交流调压电路以α为参变量的θ和α关系曲线 各曲线上θ=180°的点都对应于a= ； 负载电流成为完整的正弦波，负载电路这时获得最大功率，相当于晶闸管此时已被短接。负载电流处于连续状态。 数量关系 负载电压有效值 晶闸管电流有效值 单相交流调压电路 (4-9) (4-8) 单相交流调压电路 P131第2题：一单相交流调压器，电源为工频220V，阻感负载，其中R=0.5Ω，L=2mH，求1）开通角α的变化范围；2）负载电流的最大有效值；3）最大输出功率及此时电源侧的功率因数 负载阻抗角为： 开通角α的变化范围为：0.899～π 当α =0.899时，输出电压最大，负载电流最大，此时输出功率最大 此时功率因数为： 单相交流调压电路 a 时的工作情况（用窄脉冲触发） VT1提前导通，L被过充电，放电时间延长， VT1的导通角超过π； 触发VT2时， io尚未过零， VT1仍导通， VT2不导通； 单相交流调压电路 a 时的工作情况（用宽脉冲触发） VT1提前导通，L被过充电，放电时间延