交流电力控制电路和交交变频电路44382.pptVIP

第四章 交流电力控制电路和交交变频电路 目 录 4．1 交流调压电路 4．2 交流调功电路 4．3交流电子开关 4．4矩阵式变频电路 4．1 交流调压电路 1.单相电阻负载 4．1 交流调压电路 4．1 交流调压电路 晶闸管电流有效值 4．1 交流调压电路 2、单相阻感负载 设负载阻抗角： θ和a 关系曲线 对纯感性负载： IVT的标幺值IVTN和a 关系曲线 a j 时阻感负载交流调压电路工作 a j 时阻感负载交流调压电路工作波形 3.单相调压电路的谐波分析 单相调压电路的谐波分析 单相调压电路的谐波分析 电阻负载单相交流调压电路，电流基波和谐波标幺值含量 4、斩控式调压电路 5、三相交流调压电路 零线上要流过0.32*3 0.96倍基波的三次谐波电流 三次谐波电压产生的三次谐波电流无法流通 典型应用实例 静止无功补偿装置（Static Var Campensator—SVC）——无功动态补偿，可补偿电压波动或闪变 4.2 交流调功电路 交流调功电路的电流频谱图 4.3 交流电力电子开关 晶闸管反并联后串入交流电路 ?作用：代替机械开关，起接通和断开电路的作用 优点：响应速度快，无触点，寿命长，可频繁控制通断 与交流调功电路的区别 并不控制电路的平均输出功率 通常没有明确的控制周期，只是根据需要控制电路的接通和断开 控制频度通常比交流调功电路低得多 时间上精细度:交流调压 交流调功电路 电力电子开关 机械开关 4.3 交流电力电子开关 对无功功率控制，可提高功率因数，稳定电网电压，改善供电质量性能优于机械开关投切的电容器 4.3 交流电力电子开关 4.3 交流电力电子开关 4.4 矩阵式变频电路 4.4矩阵式变频电路 4.4矩阵式变频电路 4.4矩阵式变频电路 4.4 矩阵式变频电路 4.4 矩阵式变频电路 对实际系统来说，三相输入电压为ua、ub和uc和所需要的输出电流iu、iv和iw是已知的。 缩写为： 为调制矩阵 输入电流 对实际系统来说，三相输入电压为ua、ub和uc和所需要的输出电流iu、iv和iw是已知的。 图4-29 构造输出电压时可利用的输入电压部分 a 单相输入 b 三相输入构造输出相电压 c 三相输出构造输出线电压 Uim、Iom— 输入电压和输出电流的幅值； wi、wo— 输入电压和输出电流的角频率； jo ——相应于输出频率的负载阻抗角。 * * 1#-102 ,7-8节 2:00-4:00 ,11-12节 6:00-8:00  用途：调光台灯，舞台灯，电机软启动及调速 用途：调光台灯，舞台灯，电机软启动及调速 用途：调光台灯，舞台灯，电机软启动及调速 用途：调光台灯，舞台灯，电机软启动及调速 负载电压有效值:U0 可以证明 当a 0 时， 当a 0 时， 负载电流有效值 功率因数 注意：在交流调压电路中，纯电阻负载的功率因数小于等于1 而在交流电路中，纯电阻负载的功率因数为1 当 0时 当 时 当 时 当 〉0 功率因数小于1。 为什么？物理本质是什么？ 电压利用率小于等于1 导通角 与开通角 的关系： a. 图4-2 阻感负载单相交流调压电路及其波形 由于电流滞后电压，通常采用滞后控制。 1 起始电流不突变， 2 u0为 0时,I不为0，续流 理论分析 经推导得： 图4-3 单相交流调压电路以j 为参变量的θ和a 关系曲线 利用 时 对纯阻性负载： 晶闸管电流有效值 负载电压有效值:U0 负载电压有效值:U0 书上公式有误 图4-4 单相交流调压电路j为参变量时ITN和a 关系曲 线 IVTN最大为负载电流峰值的一半。 由两项组成： 第一项稳态值， 第二项暂态值 当 时 图4-5 a j 时阻感负载交流调压电路工作波形 以电阻负载为例，对傅里叶级数，由于波形属半波镜对称波形。 由数学分析知，不含偶次谐波。 基波和各次谐波有效值 负载电流基波和各次谐波有效值 图4-7 斩控式交流调压电路 正半波V1斩波控制，V3续流。负半波V2斩波控制，V4续流。 -导通时间 -开关周期。 优点：无低次谐波，功率因数为1。缺点：全控器件，耐压及通流能力 低，结构复杂。 图4-9 三相交流调压电路 a 星形联结 b 线路控制三角形联结 c 支路控制三角形联结 d 中点控制三角形联结 晶闸管控制电抗器（Thyristor Controlled Reactor—TCR） 图4-11 晶闸管控制电抗器 TCR 电路 图4-12 TCR电路负载相电流和输入线电流波形 a a 120° b a 135° c a 160° a 移相