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第4章 交流电力控制电路和交交变频电路 引言 4.1 交流调压电路 4.2 其他交流电力控制电路 4.3 交交变频电路 4.4 矩阵式变频电路 本章要点 第4章 交流电力控制电路和交交变频电路 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 4.1 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。 4.1 交流调压电路 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。 4.1.1 单相交流调压电路 1) 电阻负载 4.1.1 单相交流调压电路 1) 阻感负载 4.1.1 单相交流调压电路 4.2 其他交流电力控制电路 4.2.1 交流调功电路 交流调功电路与交流调压电路的异同比较 4.2.1 交流调功电路 电阻负载时的工作情况 4.2.1 交流调功电路 谐波情况 4.2.2 交流电力电子开关 概念 把晶闸管反并联后串入交流电路中，代替电路中的机械开关，起接通和断开电路的作用。 4.2.2 交流电力电子开关 晶闸管投切电容（Thyristor Switched——Capacitor——TSC） 4.3 交交变频电路 4.3.1 单相交交变频器 4.3.2 三相交交变频器 4.3.1 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。 4.3.1 单相交交变频器 1) 电路构成和基本工作原理 4.3.1 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。 4.3.1 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。 4.3.2 三相交交变频电路 交交变频和交直交变频的比较 8.1节中介绍间接变频电路，先把交流变换成直流，再把直流逆变成可变频率的交流，称交直交变频电路。 交交变频电路的优点： 交交变频电路的缺点： 接线复杂，采用三相桥式电路的三相交交变频器至少要用36只晶闸管。 受电网频率和变流电路脉波数的限制，输出频率较低。 输入功率因数较低。 输入电流谐波含量大，频谱复杂。 4.3.2 三相交交变频电路 应用 主要用于500kW或1000kW以上的大功率、低转速的交流调速电路中。目前已在轧机主传动装置、鼓风机、矿石破碎机、球磨机、卷扬机等场合应用。 既可用于异步电动机，也可用于同步电动机传动。 本章结束 * 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 电路图 O u 1 u o i o u VT w t O w t O w t O w t 图4-1 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。 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。 0.6 O u1 u 1 u o i o u VT w t O w t O w t w t O u uG1 G1 u G2 O O w t w t 图4-2 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) V