《电力电子技术知识》项目7电力电子技术知识.pptVIP

* LOGO 项目7 交流电力控制电路 任务7.1 单相交流调压电路 1 任务7.2 三相交流调压电路 2 任务7.3 晶闸管交流开关 3 任务7.4 晶闸管交流调功器 4 【项目导读】 交流电力控制电路采用两单向晶闸管反并联或双向晶闸管，实现对交流电正、负半周的对称相位控制，达到方便地调节输出交流电压大小的目的；或实现交流电路的通、断控制，可用作交流无触点开关、固态继电器、交流调功电路等，应用领域十分广泛。 任务7.1 单相交流调压电路 在每一个周波内通过对晶 闸管开通相位的控制，可以方 便地调节输出电压的有效值， 这种电路称为交流调压电路。 电阻负载 : 移相范围为0≤α≤π。α=0时，输出电压为最大， U0=U1。随着α的增大，U0降低，当α=π时，U0=0。 图7.1 单向交流调压电阻负载电路 和波形图 任务7.1 单相交流调压电路 输出电压 输出电流 功率因数 任务7.1 单相交流调压电路 可调光台灯的实用电路 R2、C2阻容电路的作用: 在α角较大时，RP阻值较大，C1充电缓慢。电源电压已过峰值并降得很低，uC1不足以击穿双向二极管。增设R2、C2阻容电路后，在大α角时, 电压uC2给电容C1增加一个充电“电源”，以保证晶闸管VT可靠触发导通，增大调压范围 图7-2 双向晶闸管调压电路 任务7.1 单相交流调压电路 单相交流调压有如下特点： 1) 电阻负载时，负载电流波形与单相桥式可控整流交流侧电流一致。改变控制角α可以连续改变负载电压有效值，达到交流调压的目的。 2) 电感性负载时，不能用窄脉冲触发。否则当α＜φ时，会出现一个晶闸管无法导通，并产生很大直流分量电流，烧毁熔断器或晶闸管。 3）电感性负载时，最小控制角αmin=φ（阻抗角）。所以α的移相范围为φ～180°；电阻负载时移相范围为0～180°。 任务7.2 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: 图7.4 三相交流调压电路 星形联结 线路控制三角形联结 支路控制三角形联结 中点控制三角形联结 任务7.3 晶闸管交流开关 交流开关可用两只普通晶闸管或者两只自关断电力电子器件反并联组成。由于出现了双向晶闸管，可以用一只双向晶闸管代替两只反并联器件，使电路大大简化。 图7.5 晶闸管交流开关电路 任务7.3 晶闸管交流开关 光电耦合交流开关 图7-6 光电耦合交流开关 任务7.3 晶闸管交流开关 固态继电器（亦称固体继电器）英文名称为Solid State Relay，简称SSR。它是用半导体器件代替传统电接点作为切换装置的具有继电器特性的无触点开关器件，单相SSR为四端有源器件，其中两个输入控制端，两个输出端，输入输出间为光隔离，输入端加上直流或脉冲信号到一定电流值后，输出端就能从断态转变成通态。 图7-7 固态继电器实物 任务7.3 晶闸管交流开关 图7-8 固态开关内部电路图 任务7.3 晶闸管交流开关 图7-8为采用光电三极管耦合器的“0”压固态开关内部电路。1、2为输入端，相当于继电器或接触器的线圈；3、4为输出端，相当于继电器或接触器的一对触