电力电子新技术第_6_章_交流-交流变换器.pptVIP

第 6 章交流-交流变换器 6 交流-交流变换器 6.0 引言 6.1 晶闸管交流电压控制器的类型 6.1.1 单相全控 6.1.2 带中线星形联结 6.1.3 无中线的三相连接 6.1.4 三角形联结的交流电压控制器 6.2 单相交流电压控制器 6.2.1 电阻负载 6.2.1 电阻负载（续） 6.2.1 基波及谐波分布图 6.2.2 电阻、电感性负载（续1) 6.2.2 电阻、电感性负载 （续2） 6.2.2 电阻、电感性负载（续3） 6.2.2 电阻、电感性负载 （续4） 例6-1 *6.2.3 PWM交流电压控制器 6.3 三相全波交流电压控制器 6.3.1 三相Y联结电压控制器 6.3.1 三相Y联结电压控制器(续1) 6.3.1 三相Y联结电压控制器(续2) 6.3.1 三相Y联结电压控制器(续3) 6.3.2 三相开口三角形电压控制器 *6.4 变压器抽头电压控制器 *6.4 变压器抽头电压控制器 *6.5 晶闸管相控交流－交流直接变频器 6.5.1 基本工作原理 6.5.1 基本工作原理（续） 6.5.2 实用电路结构 6.5.2 实用电路结构(续1) 6.5.2 实用电路结构(续2) 6.5.3 交流－交流相控直接变频的优缺点 6.6 交交变频电路 6.6.1 单相交交变频器 6.6.2 三相交交变频器 6.6.1 单相交交变频器 晶闸管交交变频电路，也称周波变流器(Cycloconvertor) 把电网频率的交流电变成可调频率的交流电的变流电路，属于直接变频电路。 广泛用于大功率交流电动机调速传动系统，实际使用的主要是三相输出交交变频电路。 6.6.1 单相交交变频器 1) 电路构成和基本工作原理 6.6.1 单相交交变频器 工作原理 P组工作时，负载电流io为正。 N组工作时，io为负。 两组变流器按一定的频率交替工作，负载就得到该频率的交流电。 改变两组变流器的切换频率，就可改变输出频率wo 。 改变变流电路的控制角a，就可以改变交流输出电压的幅值。 6.6.1 单相交交变频器 为使uo波形接近正弦波，可按正弦规律对a 角进行调制。 6.6.1 单相交交变频器 2) 整流与逆变工作状态 6.6.1 单相交交变频器 设负载阻抗角为j ，则输出电流滞后输出电压j 角。 两组变流电路采取无环流工作方式，即一组变流电路工作时，封锁另一组变流电路的触发脉冲。 6.6.1 单相交交变频器 工作状态 6.6.1 单相交交变频器 t3 ~ t5期间： io负半周，反组工作，正组被封锁。 t3 ~ t4 ：uo和io均为负，反组整流，输出功率为正。 t4 ~ t5 ： uo反向， io仍为负，反组逆变，输出功率为负。 6.6.1 单相交交变频器 6.6.1 单相交交变频器 3) 输出正弦波电压的调制方法 6.6.1 单相交交变频器 设期望的正弦波输出电压为 (6-16） 比较式(6-15)和(6-16)，应使 (6-17) γ称为输出电压比： 6.6.1 单相交交变频器 6.6.1 单相交交变频器 u1~u6所对应的同步信号分别用us1~us6表示 us1~us6比相应的u1~u6超前30°，us1~us6的最大值和相应线电压a =0的时刻对应。 以a =0为零时刻，则us1~us6为余弦信号。 希望输出电压为uo，则各晶闸管触发时刻由相应的同步电压us1~us6的下降段和uo的交点来决定。 6.6.1 单相交交变频器 不同γ 时，在uo一周期内， a 随 w ot 变化的情况。图中， γ较小，即输出电压较低时，a只在离90°很近的范围内变化，电路的输入功率因数非常低。 6.6.1 单相交交变频器 4) 输入输出特性 6.6.1 单相交交变频器 6.6.1 单相交交变频器 (3) 输出电压谐波 输出电压的谐波频谱非常复杂，既和电网频率fi以及变流电路的脉波数有关，也和输出频率fo有关。 采用三相桥时，输出电压所含主要谐波的频率为 6fi±fo，6fi±3fo，6fi±5fo，… 12fi±fo，12fi±3fo，12fi±5fo，… 采用无环流控制方式时，由于电流方向改变时死区的影响，将增加5fo、7fo等次谐波。 6.6.1 单相交交变频器 (4) 输入电流谐波 输入电流波形和可控整流电路的输入波形类似，但其幅值和相位均按正弦规律被调制。 采用三相桥式电路的交交变频电路输入电流谐波频率