直流电动机负载除本身有电阻.ppt

*/70 10.7 电力电子技术的其他应用 10.7.1 电子镇流器 10.7.2 焊机电源 */70 10.7.1 电子镇流器 ■在各种气体放电灯中采用电子镇流器已成为广泛采用的节能措施，传统的镇流器是电感式的，电感镇流器的构造本身就会产生涡流，发生功耗，加之使用的矽钢片的材料质量、制作工艺都会加剧这一功耗使镇流器发热。 ■电子镇流器的原理 ◆电子镇流器的核心是高频变换电路。 ◆工频市电电压在整流之前，首先经过射频干扰(RFI)滤波器滤波，RFI滤波器一般由电感和电容元件组成，用来阻止镇流器产生的高次谐波反馈到输入交流电网，以抑止对电网的污染和对电子设备的干扰，同时也可以防止来自电网的干扰侵入到电子镇流器。 ◆在其整流器与大容量的滤波电解电容器之间，设置一级功率因数校正(PFC)升压型变换电路，其作用就是获得低电流谐波畸变，实现高功率因数。 图10-44 电子镇流器结构框图 */70 10.7.1 电子镇流器 ◆DC/AC逆变器的功能是将直流电压变换成高频电压，逆变电路全控型开关器件，开关频率一般为20～70kHz，主要有半桥式逆变电路和推挽式逆变电路两种形式。 ◆高频电子镇流器的输出级电路通常采用LC串联谐振网络，灯的启动通过LC电路发生串联谐振，利用启动电容两端产生的高压脉冲将灯引燃，在灯启动之后，电感元件对灯起限流作用，由于电子镇流器开关频率较高，故电感器只需要很小体积即可胜任。 ◆为使电子镇流器安全可靠地工作，还要设计辅助电路，比如从镇流器输出到DC/AC逆变电路引入反馈网络，通过控制电路以保证与高频产生器频率同步化；或者采用异常状态保护电路，将电子镇流器地输出信号采样，一旦出现灯开路或灯不能启动等异常状态，则通过控制电路使振荡器停振，关断高频变换器输出，从而实现保护功能。 图10-44 电子镇流器结构框图 */70 10.7.1 电子镇流器 ■电子镇流器的主要优点 ◆能耗低、效率高 电感的功耗较大。 ◆发光效率高，荧光灯的发光效率(简称光效)和供电的频率有关，即随工作频率的增加而增加。 ◆具有高功率因数，因为在电子镇流器中，具有采用功率因数校正电路。 ◆在电网电压波动的情况下，保持灯功率和光输出的恒定。 */70 10.7.2 焊机电源 ■电焊机是用电能产生热量加热金属而实现焊接的电气设备，按照焊接加热原理的不同分为电弧焊机和电阻焊机两大类型。 ◆电弧焊机是通过产生电弧使金属融化而实现焊接；电阻焊机是使焊接金属通过大电流，利用工件表面接触电阻产生发热而融化实现焊接。 ◆目前基于电力电子变换器采用间接直流变换结构的各种直流焊接电源由于其优良的特性而得到了广泛的应用，这种焊接电源中由于存在高频逆变环节，又常被称为逆变焊机电源。 图10-45 弧焊电源的基本结构图 */70 10.7.2 焊机电源 ■弧焊电源的结构和基本工作原理 ◆工频市电电压首先经过射频干扰(RFI)滤波器滤波后被整流为直流，再经DC/AC逆变器变换为高频交流电，经变压器降压隔离后再经过整流和滤波得到平滑的直流电。 ◆逆变电路使用的开关器件通常为全控型电力半导体器件，开关频率一般为几k～几十kHz，电路结构为半桥、全桥等形式，弧焊电源的输出电压一般只有几十伏，因此输出整流电路通常采用全波电路以降低电路的损耗。 图10-45 弧焊电源的基本结构图 */70 10.7.2 焊机电源 图10-46 一种弧焊电源的外特性曲线 ◆弧焊电源的输出电压电流特性依据不同的焊接工艺有不同的要求，图10-46为一种弧焊电源的外特性曲线；弧焊电源的控制电路将检测电源的输出电压及电流，调整逆变电路开关器件的工作状态实现所需的控制特性。 ■与传统的基于电磁元件的电源相比，由于采用了高频的中间交流环节，大大降低了电源的体积、重量，同时提高了电源效率、输入功率因数，输出控制性能也得到改善。 */70 本章小结 ■电力电子技术的应用十分广泛，现在已经渗透到了工业乃至民生的每一个角落，在电力电子发展的早期，的确需要不断寻找新的用途，时至今日，如果要找出一个使用电能的领域完全不用电力电子技术恐怕已经很困难了；本章讲述了电力电子技术在电力传动、各种交直流电源、电力系统、焊接和照明等各方面的应用；因为电力电子技术的应用范围如此之广，本章的内容就难免挂一漏万，只能涉及到电力电子技术应用的一部分内容，但也是用的最多的部分。 */70 10.4.1 开关电源的结构 图10-25 通信电源系统 ■分布式电源系统 ◆在通信交换机、巨型计算机等复杂的电子装置中，供电的路数太多，总功率