第4章交流电力控制电路和交交变频电路(免费阅读).pptVIP

第4章 交流电力控制电路和交交变频电路 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 第一节 交流调压电路 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。 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。 一、单相交流调压电路 1、电阻性负载的工作情况 正半周触发晶闸管1，负半周触发晶闸管2，输出电压波形为正负半周缺角相同的正弦波。 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。 2、阻感性负载的工作情况 当电源电压反向过零时，由于负载电感产生感应电动势阻止电流变化，故电流不能立即为零，此时晶闸管导通角θ的大小，不但与控制角α有关，而且与负载阻抗角φ有关。两只晶闸管门极的起始控制点分别定在电源电压每个半周的起始点，α的最大范围是 。 单相交流调压可归纳为以下三点： ① 带电阻性负载时，负载电流波形与单相桥式可控整流交流侧电流波形一致，改变控制角α可以改变负载电压有效值。 ② 带电感性负载时，不能用窄脉冲触发，否则当α φ时会发生有一个晶闸管无法导通的现象，电流出现很大的直流分量,且只能滞后控制，使负载电流更滞后。 ③ 带电感性负载时，α 的移相范围为φ ~ 180 ，带电阻性负载时移相范围为0 ~ 180。 电流谐波次数和电阻负载时相同，也只含3、5、7…等次谐波。 随着次数的增加，谐波含量减少。 和电阻负载时相比，阻感负载时的谐波电流含量少一些。 当a 角相同时，随着阻抗角j 的增大，谐波含量有所减少。 特性 二、 三相交流调压电路 三线四相 基本原理：相当于三个单相交流调压电路的组合，三相互相错开120°工作。除3倍次外的谐波和基波在三相之间流动，不流过零线。而3倍次谐波同相位（3*120=360），全部流过零线。零线有很大3倍次谐波电流。 三相三线 三相全波星形无中线调压电路α=0o时的波形 谐波情况 晶闸管交交变频电路，也称周波变流器 交交变频电路——把电网频率的交流电变成可调频率的交流电，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，实用的主要是三相输出交交变频电路  电路构成和基本工作原理 电路构成 如图由P组和N组反并联的晶闸管整流电路构成，和直流电动机可逆调速用的四象限变流电路完全相同 整流器P和N都是相控整流电路 工作原理 P组工作时，负载电流io为正 N组工作时，io为负 两组整流器按一定的频率交替工作，负载就得到该频率的交流电 改变两组整流器的切换频率，就可改变输出频率wo 改变整流电路的控制角a ，就可以改变交流输出电压的幅值 为使uo波形接近正弦波，可按正弦规律对a角进行调制 在半个周期内让P组a 角按正弦规律从90°减到0°或某个值，再增加到90°，每个控制间隔内的平均输出电压就按正弦规律从零增至最高，再减到零。另外半个周期可对N组进行同样的控制 uo由若干段电源电压拼接而成，在uo的一个周期内，包含的电源电压段数越多，其波形就越接近正弦波 交交变频电路主要应用于大功率交流电机调速系统，使用的是三相交交变频电路 由三组输出电压相位各差120°的单相交交变频电路组成 * * 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 单相交流调压电路，电阻负载 电路的移相范围为0 ~ π 电压可调范围为0 ~ U1 负载上电压的有效值、电流的有效值、晶闸管电流的有效值和电路的功率因数分别为 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 3、单相交流调压电路的谐波分析 电阻负载 由于波形正负半波对称，所以不含直流分量和偶次谐波。 基波和各次谐波有效值