5第4章 交流电力控制电路和 交交变频电路.ppt

引言
交流调压电路
其他交流电力控制电路
交交变频电路
矩阵式变频电路
本章要点
第4章交流电力控制电路和 交交变频电路
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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
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
只改变电压,电流或控制电路的通断,而不改变频率的电路。
交流调压电路相位控制
交流调功电路通断控制
第4章交流电力控制电路和 交交变频电路
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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。
电路图
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。
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单相交流调压电路

三相交流调压电路
交流调压电路
4
若晶闸管短接,稳态时负载电流为正弦波,相位滞后于u1的角度为j ,当用晶闸管控制时,只能进行滞后控制,使负载电流更为滞后。
a =0时刻仍定为u1过零的时刻,a 的移相范围应为j ≤ a ≤π。
阻感负载
u1 u

O
1
u
o
i
o
u
VT
w
t
O
w
t
O
w
t
w
t
O
u
uG1 G1
u
G2
O
O
w
t
w
t
图4-2 电阻负载单相交流调压电路及其波形
负载阻抗角:
j = arctan(wL / R)
VT1
单相交流调压电路
5
q
0
20
100
60
140
180
20
100
60
/
(°
)
180
140
a
/
(°
)
j
= 90°
75°
60°
45°
30°
15°
0°
图4-3 单相交流调压电路以a为参变量的θ和a关系曲线
wt = a 时刻开通晶闸管VT1,可求得θ
当 a = j 时θ= π
当 a > j 时θ< π
以j 为参变量,利用(4-7)可把a 和θ的关系表示成右图。
单相交流调压电路
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图4-4 单相交流调压电路a为参变量时I VTN和a关系曲线
j
= 90°
0
.
1
0
.
2
0
.
3
0
.
4
0
.
5
160
180
0
40
120
80
75°
60°
45°
j
= 0
a
/
(°
)
I
VTN
负载电流有效值(4-10)
IVT的标么值(4-11)
单相交流调压电路
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图4-5 a<j时阻感负载交流调压电路工作波形
当阻感负载, a < j 时电路工作情况。
图4-2 阻感负载单相交流调压电路
VT1的导通时间超过π。
触发VT2时, io尚未过零, VT1仍导通, VT2不会导通。io过零后,VT2才可开通,VT2导通角小于π。
衰减过程中, VT1导通时间渐短, VT2的导通时间渐长。
单相交流调压电路
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3) 单相交流调压电路的谐波分析
电阻负载
由于波形正负半波对称,所以不含直流分量和偶次谐波。

基波和各次谐波有效值
负载电流基波和各次谐波有效值

电流基波和各次谐波标么值随 a变化的曲线(基准电流为a =0时的有效值)如图4-6所示。
图4-6 电阻负载单相交流调压电路基波和谐波电流含量
单相交流调压电路
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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。
阻感负载
单相交流调压电路
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