电力电子技术（第2版）教学课件作者赵莉华CH5交流调压和变频电路课件.pptVIP

* 150°－180°期间，1、2、3导通，负载电压为相电压。 电路工作特点：一个周期中电路有三管同时导通和两管同时导通两种工作状态，每管一个周期中导通角为150° ，三管同时导通时负载电压为相电压，两管同时导通时负载电压为相关线电压的一半。 输出电流波形与电压波形相同，所以电流波形连续。 5.1.3 三相交流调压电路 a =30°时电路工作情况 * 5.1.3 三相交流调压电路 a =60°时 * 5.1.3 三相交流调压电路 a =90°时 * 5.1.3 三相交流调压电路 a =120°时 * 5.1.3 三相交流调压电路 a ≥150°时 当触发角 后，由于晶闸管承受的线电压已经开始过零变负，所以，晶闸管不可能再导通，负载电压为零。 * 谐波情况 电流谐波次数为6k±1(k=1，2，3，…)，和三相桥式全控整流电路交流侧电流所含谐波的次数完全相同。 谐波次数越低，含量越大。 和单相交流调压电路相比，没有3倍次谐波，因三相对称时，它们不能流过三相三线电路。 5.1.3 三相交流调压电路 * 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。 优点 响应速度快，无触点，寿命长，可频繁控制通断。 5.2 交流无触点开关 * 作为开关工作时，当开关导通，即控制正反两个晶闸管的控制角均为0°，也就是在电源电压的正半周， VT1导通，电源电压负半周，VT2导通，则电路中有正反两个方向的电流；当开关关断，则控制两个晶闸管均不导通。若采用双向晶闸管，因其承受du/dt的能力较差，所以一般只用在电阻性负载电路中作交流开关用。 5.2.1 晶闸管交流无触点开关 * 晶闸管投切电容（Thyristor Switched——Capacitor——TSC） 作用 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。 结构和原理 晶闸管反并联后串入交流电路。 实际常用三相，可三角形联结，也可星形联结。 5.2.1 晶闸管交流无触点开关 * 晶闸管的投切 选择晶闸管投入时刻的原则：该时刻交流电源电压和电容器预充电电压相等，这样电容器电压不会产生跃变，就不会产生冲击电流 理想情况下，希望电容器预充电电压为电源电压峰值，这时电源电压的变化率为零，电容投入过程不但没有冲击电流，电流也没有阶跃变化 5.2.1 晶闸管交流无触点开关 * 5.2.2 全控型器件交流无触点开关 * 交流调功电路与交流调压电路的异同比较 相同点：电路形式完全相同 不同点：控制方式不同 交流调压电路在每个电源周期都对输出电压波形进行控制。 交流调功电路是将负载与交流电源接通几个周期,再断开几个周期,通过通断周波数的比值来调节负载所消耗的平均功率。 开关导通期间，电压和电流波形为正弦，装置功率因数较高，谐波较相控整流装置小。 5.3 交流调功电路 * 电阻负载时的工作情况 控制周期为M倍电源周期，晶闸管在前N个周期导通，后M－N个周期关断。 负载电压和负载电流（也即电源电流）的重复周期为M倍电源周期。 5.3 交流调功电路 * 单相交交变频器 三相交交变频器 5.4 交－交变频电路 * 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 5.4 交－交变频电路 * 电路构成和基本工作原理 由P组和N组反并联的晶闸管变流电路构成，和直流电动机可逆调速用的四象限变流电路完全相同。 变流器P和N都是相控整流电路。 5.4.1 单相交交变频电路 * 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w。 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。 5.4.1 单相交交变频电路 * 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。 5.4.1 单相交交变频电路 * 为使uo波形接近正弦波，可按正弦规律对a 角进行调制。 5.4.1 单相交交变频电路 * 交流母线进线方式 输出星形联结方式 5.4.2 三相交交变频电路 * 5.4.2 公共交流母线进线方式三相交交变频电路 电路特点：由