交流调压和交交变频.ppt

4-1,第四章.交流调压和交交变频,交流调压是指交流电压幅值的变换（其频率不变)。交流调压有广泛的应用，它在交流调压、交流调功和交流开关三种交流电力控制器中广泛应用。 交流电力控制器通常是指接在交流电源与负载之间，用以实现负载电压有效值和功率调节或开关控制的电力电子装置。 它们可以采用相位控制或通断控制，相应的装置也称为交流调压器、交流调功器和交流电力 开关。,4.1.交流调压,4-2,4.1.1.单相交流调压,1）.电阻性负载,4-3,4.1.2.三相交流调压,4-4,图（a）相当三个单相分别接于相电压上，不过其零线中会流过有害的三次谐波（各次三次谐波的代数和）； 图（b）、（C）、（d）即可用于Y形负载，也可用于负载； 图（a）、（b）可获得三相对称输出，图（C）的三相相输出不平衡，谐波含量大； 图（d）则正、负半波不对称，还会出现偶次谐波。 下面对谐波较小、用得最多的三相全波Y形连接的调压电路进行分析：,4-5,4-6,由于没有中线，如同三相全控桥式整流电路一样，若要负载通过电流，至少要有两相构成通路。即在三相电路中，至少要有一相正向晶闸管与另一相的反向晶闸管同时导通。 为了保证在电路工作时能使两个晶闸管同时导通，要求采用大于60O的宽脉冲或双脉冲的触发电路；为保证输出电压三相对称并有一定的调节范围，要求晶间管的触发信号，除了必须与相应的交流电源有一致的相序外，各触发信号之间还必须严格地保持一定的相位关系。,4-7,对图 4 .12（a）主电路，要求AB、C三相电路中正向晶闸管VT1、 VT3、 VT5的触发信号相位互差120O，反向晶闸管VT4、VT6、VT2、的触发信号相位也互差120O，而同一相中反并联的两个正、反向晶闸管的触发脉冲相位应互差180O。 各晶闸管触发脉冲的序列应按VT1、 VT2、 VT3、 VT4、 VT5、 VT6的次序，相邻两个晶闸管的触发信号相位差60O。 所以原则上，三相全控桥式整流电路的触发电路均可用于三相全波交流调压。 a.=0O：见图4.12。,4-8,b. 0O 有时会出现三相均有晶闸管导通，有时只两相有晶闸管导通。 对于前种情况，三相负载Y连接的中点N与三相电源的中点0等电位；对于后种情况，导通的两相每相负载上的电压为其线电压的一半，不导通相的负载电压为零。 下面是不同角度的交流调压波形：,4-9,4.1.3.晶闸管调功器,交流调功器的主电路与交流调压一样，但采用的是通断控制。这种控制方式是在设定的周期范围内，将电路接通几个周波，然后断开几个周波，通过改变晶闸管在设定周期内通断周波的比例，来调节负载两端的功率。 这种方式相当于相位控制时的=0O，所以也称为“零触发”。由于晶闸管是在电源电压过零时就被触发导通，所以负载上得到的是完整的正弦波，调节的是在设定周期内的通断比（亦称占空比）。对感性负载，为了防止过大的暂态电流，有时也采用电流过零触发。,4-10,过零触发可以有全周波连续式和全周波间隔式两种，分别如图 4.14（a）和（b）所示。,4-11,4.1.4.双向晶闸管,交流电力控制器中反并联的两只普通晶闸管可由双向晶闸管（Triac）来代替。 双向晶闸管有两个主电极（称第1阳极T1，第2阳极T2）和一个门极G，在门极同侧的第2阳极又称参考电极，门极触发电位以参考电极为基准。 双向晶闸管在主电极正、反两个方向，门极加正、负脉冲都能触发导通，阳极伏安特性在 、象限对称，共有4种触发方式： + 、 - 、+ 、- 。,4-12,4-13,四种触发方式的灵敏度各不相同，其中+ 方式最低。 在实际使用中，当用直流或同向门极信号触发时，宜用- 、 - 方式（即用负门极信号触 发），而用交流门极信号触发时，宜用 + 、 - 方式。 双向晶闸管不论从结构还是从特性，都可把它看成是一对反并联的普通晶闸管。由于只有一个门极，且正负脉冲均能触发，所以在交流开关和交流调压应用中能使主电路大大筒化，触发电路设计也比较灵话。,4-14,4.2.交交变频器,交交变频器是将固定频率的交流电直接变成所需频率的交流电，不需要中间的直流环节，而是一种直接变换器，亦称周波变流器。 交交变频器依据相位控制角的不同规律，其输出可获得正弦波、方波或梯形波，这里仅对正弦波交交变频器作一介绍。,4-15,正弦波交交变频器,已知，利用两套反并联晶闸管变流装置，适当对正反组进行控制，在负载上就能获得交变的输出电