电力电子技术第2版素材作者周渊深宋永英第4章节交流-交流变换电路课件幻灯片.pptVIP

1、晶闸管交流调功器 使晶闸管交流开关在端电压为零或零附近瞬间接通，利用管子电流小于维持电流使管子自行关断，就可使电路波形为正弦整周期形式，这样可以避免高次谐波的产生。这种触发方式称为过零触发或零触发。交流零触发开关对外界的电磁干扰最小。 实现功率调节的方法如下：在设定的周期TC内，用零电压开关接通几个周波然后断开几个周波，改变晶闸管在设定周期内的通断时间比例，可调节负载上的交流平均电压，即可达到调节负载功率的目的。这种装置也称为调功器或周波控制器。 过零触发输出电压波形 图4-17 设在Tc内导通的周波数为n，每个周波的周期为T， 输出电压有效值是 则调功器的输出功率是 Pn —设定周期Tc内全部周波导通时装置输出的功率。 Un—设定周期Tc内全部周波导通时，装置输出的电压有效值 n—在设定周期Tc内导通的周波数 改变导通周波数n即可改变电压和功率。 晶闸管交流开关的基本原理是将两只反并联的普通晶闸管串入交流电路中，替代传统的机械开关对电路进行通断控制。晶闸管交流开关是一种快速、理想的交流开关。它总是在电流过零时关断，在关断时不会因负载或线路电感储存能量而造成暂态过电压和电磁干扰，因此特别适用于操作频繁、可逆运行及有易燃气体、多粉尘的场合。 2、晶闸管交流开关 4.2、晶闸管交流调压、调压、开关电路应用4.2.1、晶闸管交流调压器应用电路 晶闸管交流调压电路广泛用于工业加热、灯光控制、感应电动机调压调速以及电焊、电解、电镀的交流侧调压等场合。 1、触发二极管触发的交流调压电路 图4-18 2、单结晶体管触发的交流调压电路 3、KC06触发器触发的晶闸管交流调压电路 图4-19 图4-20 4.2.2、晶闸管交流调功器应用电路 交流调功器的主电路可用二只普通晶闸管反并联或双向晶闸管组成，下图为全周波连续式分立元件组成的过零触发电路控制的交流调功器，它由主电路、锯齿波产生、信号综合、直流开关、过零脉冲输出以及同步电压等部分组成。 图4-21 1、晶闸管交流开关的基本型式 晶闸管交流开关的特点：门极毫安级电流的通断可控制晶闸管阳极几十到几百安培大电流的通断。晶闸管在承受正半周电压时触发导通，在电源过零后的负半周在管子上施加反压而使其自然关断。常见的几种晶闸管交流开关型式如下图所示。 4.2.3、晶闸管交流开关应用电路 图4-23 2、固态开关 固态开关是一种晶闸管交流开关，是近年迅速发展起来的一种固态无触点开关。它包括固态继电器和固态接触器,是一种以双向晶闸管为基础构成的无触点开关组件。 图4-24 3、晶闸管交流开关在电动机控制中的应用 1）电动机的正反转控制 2）电动机的反接制动与能耗制动 图4-25 4.2.4 晶闸管三相交流调压应用实例 KJF系列双向晶闸管调压调速装置 1.主要技术指标 1）控制对象：三相异步电动机、交流输入三相50Hz，进线电压380V 2）装置功率：小于40kW 3）调速范围：5：1左右，对力矩电机可达10：1 4）稳态精度：静态误差不大于2.5%~5.5% 5）控制电压：0~8V 6）交流输出：交流三相电压连续可调 该调压装置既能对异步电动机实现无级平滑调速，也能作为工业加热、灯光控制用的交流调压器。 2.系统原理图 图4-26 4.3 晶闸管交-交变频器 交-交变频电路是不通过中间环节而把工频交流电直接变换成不同频率交流电的变频电路，故又称为直接变频器或周波变换器。因为没有中间直流环节，仅用一次变换就实现了变频，所以效率较高。 目前，自关断型变频器受自关断器件容量的限制，功率还不能做得很大。强制关断型功率受到换相电容的换相能力限制，同样功率不能做得很大。而普通晶闸管容量大，价格便宜，自然换相可靠，所以对于大功率变频器来说，一般采用由普通晶闸管组成的、采用自然换相方式的变频器。所以，交-交变频器大多数由普通晶闸管元件构成。 4.3.1 单相交-交变频电路 1、基本结构和工作原理 单相交-交变频电路由两组反并联的晶闸管整流器构成。 （1）方波型交-交变频器 图4-27 图4-28 （2）正弦波型交-交变频器 正弦波型交-交变频器的主电路与方波型相同，但其输出电压的平均值按正弦规律变化，克服了方波型变频器输出波形谐波成分大的缺点。 在正组桥整流工作时，使控制角α从