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第4章 交流电力控制电路和交交变频电路 引言 4.1 交流调压电路 4.2 其他交流电力控制电路 4.3 交交变频电路 4.4 矩阵式变频电路 本章小结 第4章 交流电力控制电路和交交变频电路 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 4.1 交流调压电路 原理 两个晶闸管反并联后串联在交流电路中，通过对晶闸管的控制就可控制交流电力。 4.1 交流调压电路 应用 1 灯光控制（如调光台灯和舞台灯光控制)。 2 异步电动机软起动。 3 异步电动机调速。 4 供用电系统对无功功率的连续调节。 5 在高压小电流或低压大电流直流电源中， 用于调节变压器一次电压。 4.1 交流调压电路 4.1.1 单相交流调压电路 4.1.2 三相交流调压电路 1 电阻负载 4.1.1 单相交流调压电路 2 阻感负载 4.1.1 单相交流调压电路 4.1.1 单相交流调压电路 4.1.1 单相交流调压电路 4.1.1 单相交流调压电路 4.1.1 单相交流调压电路 电流谐波次数和电阻负载时相同，也只含3、5、7…等次谐波。 随着谐波次数的增加，谐波含量减少。 和电阻负载时相比，阻感负载时的谐波电流含量少一些。 当a角相同时，随着阻抗角j 的增大，谐波含量有所减少。 4.1.1 单相交流调压电路 4 斩控式交流调压电路 4.1.1 单相交流调压电路 4 斩控式交流调压电路 4.1.1 单相交流调压电路 图4－8给出了电阻负载时斩控式交流调压电路的负载电压Uo和电源电流i1波形。 电源电流的基波分量和电源电压同相位，即位移因数为1。 电源电流不含低次谐波，只含和开关周期T有关的高次谐波。 功率因数接近1。 4.1.2 三相交流调压电路 根据三相联结形式的不同，三相交流调压电路具有多种形式 4.1.2 三相交流调压电路 三相四线 基本原理：相当于三个单相交流调压电路的组合，三相互相错开120°工作。基波和3倍次以外的谐波在三相之间流动，不流过零线。 问题：三相中3倍次谐波同相位，全部流过零线。零线有很大3倍次谐波电流。 a =90°时，零线电流甚至和各相电流的有效值接近。 4.1.2 三相交流调压电路 三相三线，主要分析电阻负载时 的情况 任一相导通须和另一相构成回路。 电流通路中至少有两个晶闸管， 应采用双脉冲或宽脉冲触发。 触发脉冲顺序和三相桥式全控整 流电路一样，为VT1~ VT6,依次 相差60°。 相电压过零点定为a 的起点， a角 移相范围是0°~150°。 4.1.2 三相交流调压电路 (1)0°≤a60°：三管导通与两管导通交替，每管导通(180°－a) 。但a=0°时一直是三管导通。 4.1.2 三相交流调压电路 4.1.2 三相交流调压电路 (3)90°≤a150°：两管导通与无晶闸管导通交替，导通角度为(300°－2 a)。 4.1.2 三相交流调压电路 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，谐波含量越大。 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。 4.1.2 三相交流调压电路 2 支路控制三角联结电路 由三个单相交流调压电路组成，分别在不同的线电压作用下工作。 单相交流调压电路的分 析方法和结论完全适用。 输入线电流（即电源电流）为与该线相连的两 个负载相电流之和。 4.1.2 三相交流调压电路 4.1.2 三相交流调压电路 典型用例—晶闸管控制电抗器（Thyristor Controlled Reactor—TCR） a 移相范围为90°~180°。 通过控制a 角可连续调节流过电抗器的电流，从而调节无功功率。 4.1.2 三相交流调压电路 4.1.2 三相交流调压电路 仿真波形 仿真工具为PECS 2.0（本课题组教师独立开发的仿真软件） 4.2 其他交流电力控制电路 4.2.1 交流调功电路 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