第六章_交-交变流电路

1、1l 本章主要讲述 交流交流-交流变流电路交流变流电路 把一种形式的交流变成另一种形式交流的电路变频电路改变频率的电路 交交变频 直接 交直交变频 间接交流电力控制电路不改变频率的电路交流调压电路 相位控制交流调功电路 通断控制第第六六章章 交流交流- -交流变流电路交流变流电路6.1 交流调压电路交流调压电路Ou1uoiouVTwtOwtOwtOwt电电阻负载负载1. 移相范围围： 0 2.晶闸闸管在一个个周期内内的导导通角： - 3.负载电压输负载电压输出有效值值：4.晶闸闸管导导通电电流有效值值：5.电电路的功率因数数：ww2sin21dsin21121oUttUU)22sin1 (21

2、sin221121wwRUtdRtUIT2sin211oo1ooUUIUIUSP注意：注意：1.功率因数是指电路端口输入与输出功率大小之比，即 和2.功率因数受到的影响，即 时 但是随着增大后，则此时Uo将降低，因此随着增加而减小。3.对于电压波形Uo会随着会发生畸变，调压方向只会向降低的方向进行。IU01IU00UU101阻感负载负载1. 移相范围：移相范围： 阻抗角阻抗角 ：2. 导通角：导通角： -（ - ） = + - 3.负载电压有效值负载电压有效值Uo 4.晶闸管电流有效值晶闸管电流有效值IVTVT1)/(tg1RLw)22sin(2sin21)()sin2(1121owwUtdt

3、UUwwwcos)2cos(sin2)d()sin()sin(22112tg1VTZUtetZUIt注意：注意： 对于负载，其负载阻抗角为 ，从uo与i0的波形来看，其原本将会滞后于电压uo 角度，而由于的作用，即 时。因此会有输出电压为零的部分。 在一个周期中，晶闸管导通角度会为 + - 在0 区间内有晶闸管的导通，即VT2在0 导通，VT1在+ 导通。)/(tg1RLw斩控式交流调压电路斩控式交流调压电路1.由V1和V2通断进行斩控控制2.V3和V4进行续流RL图4-7u1i1uoV1V2VD1VD2V3V4VD4VD3用V2进行斩波控制用V4给负载电流提供续流通道6.2 交流调功电路交流

4、调功电路1. 与调压电路的异同与调压电路的异同 1）.电路结构与调压电路结构相同电路结构与调压电路结构相同 2）.电路控制方式不同电路控制方式不同2. 调功原理调功原理 通过电路，将负载与交流电源接通几个周波，在断开几个周波，通通过电路，将负载与交流电源接通几个周波，在断开几个周波，通过改变接通周波数与断开周波数的比值来调节负载消耗的过改变接通周波数与断开周波数的比值来调节负载消耗的平均功率平均功率。注：通常控制晶闸管的导通时刻与晶闸管的过零点，由于负载的电压电注：通常控制晶闸管的导通时刻与晶闸管的过零点，由于负载的电压电流为正弦波，即对电网造成谐波污染。流为正弦波，即对电网造成谐波污染。6.

5、3 交流电力电子开关交流电力电子开关1.原理原理 将晶闸管反并联后串入电路中，代替电路中的机械开关 2.特点特点 1.响应快响应快 2.无触点，开关寿命长无触点，开关寿命长 3.控制频率可以很高控制频率可以很高6.4 单相交交变频电路单相交交变频电路 晶闸管交交变频电路，也称周波变流器ZPN输出电压平均输出电压OuouoP=0P=2P=2wt交交变频电路是把电网频率的交交交变频电路是把电网频率的交流电直接变换成可调频率的交流电流电直接变换成可调频率的交流电的变流电路，因为没有中间直流环的变流电路，因为没有中间直流环节，因此属于节，因此属于直接变频电路直接变频电路电路构成和基本工作原理电路构成和

6、基本工作原理 由由P组和组和N组反并联的晶闸管组反并联的晶闸管相控整流电路构成。相控整流电路构成。 工作原理工作原理 P组工作时，负载电流组工作时，负载电流io为为正正， N组工作时，组工作时，io为为负负。 改变两组变流器的改变两组变流器的切换频切换频率率，就可以改变输出频率，就可以改变输出频率w w0 改变变流电路的改变变流电路的控制角控制角 ，就可以改变交流输出电压的，就可以改变交流输出电压的幅值幅值。 工作状态分析工作状态分析 当负载为电阻性负载时，P,N组只存在两种工作方式：整流和断开 当负载为阻感性负载时，P,N组存在于三种工作方式：整流，逆变和断开注意：1.判断电路的工作状态是，

7、根据电流，电流为正时P组工作，电流为负时N组工作。 2.当负载电压为正且电流为正时，P组工作在整流，当电压为负且电流为正时，P组工作在逆变状态。 3.当负载电压为负且电流为负时，N组工作在整流，当电压为正且电流为负时，N组工作在逆变状态。输出电压调制方法输出电压调制方法余弦交点法余弦交点法 由于每次控制的都在变化之中固用电压平均值表示 输出电压平均值： 正弦波输出电压为： 比较式上两式，应使 式中，称为输出电压比 因此cosd0oUutUuoomosinwttUUood0omsinsincosww) 10(d0omUU)sin(coso1tw 输出电压的频率 输出上限频率：输出电压的频率应低于输入电压的频率（电网频率），由于输出电压频率越接近电网频率，则每