交流电力控制电路和交交变频电路（电力电子技术课件）

4.1交流调压回顾频率不变，只改变电压，称为交流电压变换器或交流斩波器。频率、电压均改变，则称为直接变频器。{AC-AC交流调压电路交流调压电路通常由晶闸管组成，用于调节输出电压的有效值。与常规的调压变压器相比，晶闸管交流调压器有体积小、重量轻的特点。其输出是交流电压，但它不是正弦波形，其谐波分量较大，功率因数也较低。思考：和变压器调压的共同点是什么？交流调压电路控制方法：通断控制。即把晶闸管作为开关，通过改变通断时间比值达到调压的目的。这种控制方式电路简单，功率因数高，适用于有较大时间常数的负载；缺点是输出电压或功率调节不平滑。相位控制。它是使晶闸管在电源电压每一周期中、在选定的时刻将负载与电源接通，改变选定的时刻可达到调压的目的。单相交流调压电路（电阻性负载）单相交流调压电路（电阻性负载）思考：为什么左图是AC-DC电路，而采用双向晶闸管是AC-AC电路？单相交流调压电路（电阻性负载）

何时功率因素最大？何时功率因素最小？对比P36公式单相交流调压电路（电感性负载）对比P37图示1、α＞φ由图可见，α＞φ,θ＜180°，正负半波电流断续。α愈大，θ愈小。即α的移相在（180°-φ）范围内，可以得到连续可调的交流电压。2、α=φ由图b可见，当α=φ时,θ=180°，即正负半周电流临界连续。相当于晶闸管失去控制。3、α＜φ负载电流只有正半波部分，出现很大直流分量，电路不能正常工作。

4.2其他交流控制电路晶闸管交流调功器控制方法如下：在设定的周期内，使晶闸管开关接通几个周波然后断开几个周波，改变通断时间比，改变了负载上的交流平均电压，可达到调节负载功率的目的。因此这种装置也称为交流调功器。晶闸管交流调功器

在设定周期Tc内导通的周波数为n，每个周波的周期为T。晶闸管交流开关■交流电力电子开关：把晶闸管反并联后串入交流电路中，代替电路中的机械开关，起接通和断开电路的作用。■优点：响应速度快，没有触点，寿命长，可以频繁控制通断。■与交流调功电路的区别：

◆并不控制电路的平均输出功率。

◆通常没有明确的控制周期，只是根据需要控制电路的接通和断开。

◆控制频度通常比交流调功电路低得多。

思考晶闸管交流开关和单独一个IGBT当开关使用时，相比较，优点在哪？第4章

交流电力控制电路和交交变频电路回顾频率不变，只改变电压，称为交流电压变换器或交流斩波器。频率、电压均改变，则称为直接变频器。{AC-AC交流调压电路交流调压电路通常由晶闸管组成，用于调节输出电压的有效值。与常规的调压变压器相比，晶闸管交流调压器有体积小、重量轻的特点。其输出是交流电压，但它不是正弦波形，其谐波分量较大，功率因数也较低。思考：和变压器调压的共同点是什么？交流调压电路控制方法：通断控制。即把晶闸管作为开关，通过改变通断时间比值达到调压的目的。这种控制方式电路简单，功率因数高，适用于有较大时间常数的负载；缺点是输出电压或功率调节不平滑。相位控制。它是使晶闸管在电源电压每一周期中、在选定的时刻将负载与电源接通，改变选定的时刻可达到调压的目的。单相交流调压电路（电阻性负载）单相交流调压电路（电阻性负载）思考：为什么左图是AC-DC电路，而采用双向晶闸管是AC-AC电路？单相交流调压电路（电阻性负载）

何时功率因素最大？何时功率因素最小？对比P36公式单相交流调压电路（电感性负载）对比P37图示1、α＞φ由图可见，α＞φ,θ＜180°，正负半波电流断续。α愈大，θ愈小。即α的移相在（180°-φ）范围内，可以得到连续可调的交流电压。2、α=φ由图b可见，当α=φ时,θ=180°，即正负半周电流临界连续。相当于晶闸管失去控制。3、α＜φ负载电流只有正半波部分，出现很大直流分量，电路不能正常工作。

晶闸管交流调功器控制方法如下：在设定的周期内，使晶闸管开关接通几个周波然后断开几个周波，改变通断时间比，改变了负载上的交流平均电压，可达到调节负载功率的目的。因此这种装置也称为交流调功器。晶闸管交流调功器

在设定周期Tc内导通的周波数为n，每个周波的周期为T。晶闸管交流开关■交流电力电子开关：把晶闸管反并联后串入交流电路中，代替电路中的机械开关，起接通和断开电路的作用。■优点：响应速度快，没有触点，寿命长，可以频繁控制通断。■与交流调功电路的区别：

◆并不控制电路的平均输出功率。

◆通常没有明确的控制周期，只是根据需要控制电路的接通和断开。

◆控制频度通常比交流调功电路低得多。

思考晶闸管交流开关和单独一个IGBT当开关使用时，相比较，优点在哪？单相交-交变频器变流器P和N都是相控整流电路。单相交-交变频器三相桥式全控整流电路带阻感负载a=0

时的波形参考P58单相交-交变频器三相桥式全控整流电路带阻感负载a=30

时的波形参考P61单相交-交变频器三相桥式全控整流电路带阻感负载a=90

时的波形单相交-交变频器为使uo波形接近正弦波，可按正弦规律对α角进行调制。在半个周期内让P组α角按正弦规律从90°减到0°或某个值，再增加到90°，每个控制间隔内的平均输出电压就按正弦规律从零增至最高，再减到零。另外半个周期可对N组进行同样的控制。uo由若干段电源电压拼接而成，在uo的一个周期内，包含的电源电压段数越多，其波形就越接近正弦波。单相交-交变频器改变两组变流器的切换频率，就可以改变输出频率

0。改变变流电路工作时的控制角

，就可以改变交流输出电压的幅值。4.2其他交流控制电路晶闸管交流调功器控制方法如下：在设定的周期内，使晶闸管开关接通几个周波然后断开几个周波，改变通断时间比，改变了负载上的交流平均电压，可达到调节负载功率的目的。因此这种装置也称为交流调功器。晶闸管交流调功器

在设定周期Tc内导通的周波数为n，每个周波的周期为T。晶闸管交流开关■交流电力电子开关：把晶闸管反并联后串入交流电路中，代替电路中的机械开关，起接通和断开电路的作用。■优点：响应速度快，没有触点，寿命长，可以频繁控