第3章、交-交变换器.ppt

2017-1-3 第3章交-交变换器 1 2017-1-3 主要内容晶闸管单相和三相交流调压器; 全控型器件的交流斩波电路; 交-交变频器; 交-交(AC-AC) 变换器的应用。 2 2017-1-3 交流调压电路 3 2017-1-3 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。控制方法: (1) 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。(2) 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。 4 2017-1-3 相位控制的单相交流调压电路 1 电阻性负载的工作情况正半周时刻触发管,负半周时刻触发管,输出电压波形为正负半周缺角相同的正弦波。 5 2017-1-3 负载上交流电压有效值 U与控制角α的关系为电流有效值电路功率因数电路的移相范围为 0 ~ π。???????????????? 2 sin 2 1)( sin 2 1 2 22UtdtUU aLR UI?παπαπIU UI S P?????2 sin 2 1 cos 2?6 2017-1-3 2 电感性负载的工作情况当电源电压反向过零时,由于负载电感产生感应电动势阻止电流变化,故电流不能立即为零, 此时晶闸管导通角θ的大小,不但与控制角α有关,而且与负载阻抗角φ有关。两只晶闸管门极的起始控制点分别定在电源电压每个半周的起始点, α的最大范围是。?????7 2017-1-3 单相交流调压器电感性负载时的主电路和输出波形 8 2017-1-3 当控制角为α时, U g1 触发 VT 1 导通,流过 VT 1 管的电流 i 2有两个分量,即强制分量 i B与自由分量 i S, 其强制分量为式中其自由分量为式中τ—自由分量衰减时间常数, ????????tZ Ui sin 2 2B?? R Larctg LRZ ??????, 22??????????? tg t teZ U eZ Ui ??????? sin 2 sin 2 2 2SR L?? 9 2017-1-3 流过晶闸管的电流即负载电流为当α > φ时,电压、电流波形如上图所示。随着电源电流下降过零进入负半周,电路中的电感储藏的能量释放完毕,电流到零, VT 1管才关断。在ωt =0 时触发管子, ωt=θ时管子关断,将ωt=θ代入式(3-5) 可得??????????????????????????? tg tetZ Uiii sin sin 2 2BS2??????????? tge ????? sin sin 10