电力电子学 第三版 陈坚 C6.pptxVIP

1 第六章 交流/交流变换器 电力电子学—电力电子变换和控制技术（第三版） 2 6.1 晶闸管交流电压控制器的类型 6.2 单相交流电压控制器 6.3 三相全波交流电压控制器 *6.4 变压器抽头电压控制器 *6.5 晶闸管相控交流/交流直接变频器 *6.6 矩阵式交流/交流变频器 第六章 交流/交流变换器 第6章 交流/交流变换器 3 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 交流电压 控制器 频率不变，仅改变电压大小 变频器 实现频率变换 亦可改变电压大小 交交变频 直接 交直交变频 间接 采用晶闸管作开关器件时，依靠交流电源瞬时值过零反向关断晶闸管。晶闸管开关器件的开通则可采用移相控制，调控变换器输出电压的大小。 单相电压控制器常用于小功率单相电动机、照明和电加热控制。 三相交流-交流电压控制器的输出是三相恒频变压交流电源，通常给三相交流异步电动机供电，实现变压调速，或作为异步电动机的启动器使用。 第6章 交流/交流变换器 4 6.1 晶闸管交流电压控制器的类型 6.1.1 单相全控 6.1.2 带中线星形联结 6.1.3 无中线的三相连接 6.1.4 三角形联结的控制器 第6章 交流/交流变换器 5 6.1.1 单相全控 两个反并联晶闸管 负载电压、负载功率的大小由 控制角α确定 通态时 断态时 第6章 交流/交流变换器 6 6.1.2 带中线星形联结 三个单相交流电压控制器可组合成带中线的三相交流电压控制器 中线电流大 第6章 交流/交流变换器 7 6.1.3 无中线的三相连接 输入电流中没有3次及3的倍数次谐波 第6章 交流/交流变换器 8 6.1.4 三角形联结的控制器 只适用于允许断开6根出线端子的三相负载 第6章 交流/交流变换器 9 6.2 单相交流电压控制器 6.2.1 电阻负载 6.2.2 电阻、电感性负载 *6.2.3 PWM交流电压控制器 第6章 交流/交流变换器 10 6.2.1 电阻负载 利用傅立叶级数可求出基波及各次谐波。 第6章 交流/交流变换器 11 表6.1 不同触发角α时基波V1m和3-15次谐波电压(电流)的相对值 6.2.1 电阻负载 第6章 交流/交流变换器 12 电阻负载、不同触发角α时基波及谐波幅值分布图 第6章 交流/交流变换器 6.2.1 电阻负载 13 6.2.2 电阻、电感性负载 α=φ时： vo 、is、io均为正弦波 αφ时，同α=φ。 ig1、ig4必须是宽脉冲 第6章 交流/交流变换器 14 αφ时： 第6章 交流/交流变换器 6.2.2 电阻、电感性负载 15 输出电压有效值Vo 、负载电流有效值Io 、晶闸管电流有效值IT为： 第6章 交流/交流变换器 6.2.2 电阻、电感性负载 16 导通角θ与控制角α的关系曲线 （以负载阻抗角φ为参变量） 第6章 交流/交流变换器 6.2.2 电阻、电感性负载 17 第6章 交流/交流变换器 6.2.2 电阻、电感性负载 18 例题6-1 单相交流调压器控制230V交流电源的输出功率，负载电阻为23Ω、感抗为23Ω ，求（1）α角控制范围；（2）最大电流有效值；（3）最大功率和功率因数。 解 （1） （2） 注： 第6章 交流/交流变换器 19 *6.2.3 PWM交流电压控制器 S1、S2导通时，S3、S4断开： S3、S4导通时，S1、S2断开： 第6章 交流/交流变换器 20 6.3 三相全波交流电压控制器 6.3.1 三相星形联结交流电压控制器 6.3.2 三相开口三角形交流电压控制器 第6章 交流/交流变换器 21 6.3.1 三相星形联结交流电压控制器 T1-T6依序相差60°触发，脉宽大于60° 各相电源的过零点为α计算起点 第一类工作状态： 三相同时工作，在同一时刻，每一相有一个晶闸管导电。 第二类工作状态： 二相同时工作，同一时刻仅二相各有一个晶闸管导电，第三相中的两个晶闸管都不导电。 控制角α=0，三相同时导电，180°导电。 第6章 交流/交流变换器 22 α = 60° 两相同时导电，120°导电 区间I: 区间II: 第6章 交流/交流变换器 6.3.1 三相星形联结交流电压控制器 23 α = 120° 两相间断续导电，导电角小于120° 区间I: 区间II: α=150°：完全不能导电。 第6章 交流/交流变换器 6.3.1 三相星形联结交流电压控制器