第四章 交流电力控制电路及交交变频电路1.pdfVIP

第 4 章 交流电力控制电路和交交变频电路 本章介绍交流变换电路，交流变换电路是把一种形式的交流变成另一种形式交流的电路。 进行交流变换时可以改变相关的电压、电流、频率等。 在交流变换电路中只改变电压、电流或对电路的通断进行控制，而不改变频率的电路称为 交流电力控制电路。改变频率的电路称为变频电路。交流电路中串联两个反并联的晶闸管， 通过对晶闸管通断的控制来控制交流电力，称为交流电力控制电路，这种电路的频率是不会 改变的。 4 ．1 交流调压 交流电力控制电路在每个周波内通过对晶闸管开通相位的控制，来调节输出电压的有效 值，这种电路成为交流调压电路。而以交流电的周期为单位控制晶闸管的通断，改变通态周 期和断态周期数的比，来调节输出功率的平均值，这种电路称为交流调功电路。 交流调压广泛用于工业加热、灯光控制（如调光台灯和舞台灯光控制）、感应电动机调压 调速、异步电动机的软起动。在供电系统中，这种电路用于对无功功率的连续调节。此外在 高电压小电流或低电压大电流直流电源中，用来调节变压器一次电压。也用于电焊、电解、 电镀交流侧调压等场合。 交流调压电路可分为单相交流调压电路和三相交流调压电路。 4 ．1．1 单相交流调压电路 和整流电路一样，交流调压电路的工作情况也和负载性质有很大关系，这里分别进行讨 论。 1． 电阻性负载 VT 1 i o VT 2 u1 uo R u 1 O t u o O t i o O t u VT O t 图4-1 电阻负载单相交流调压电路及其波形 电路如图 4-1 所示，用两只反并联的普通晶闸管VT 和VT 或一只双向晶闸与电阻负载 1 2 R 组成主电路。这里以反并联电路为例进行分析。在交流电源电压U 的正半周和负半周的 1 α起始时刻 （α=0）均为电压过零时刻。稳态情况下，正负半周的α相等。由分析可得，负 载电压波形是电源电压波形的一部分，负载电流和负载电压波形同相位。 负载上交流电压有效值u 与控制角α的关系为 o 1  2 1   ( 2 sin ) ( )    u u t d t u sin 2 （4.1.1 ） o   2