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第3章交-交变换器
简介
■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。
■交流-交流变流电路可以分为直接方式(即无中间直流环节)和间接方式(有中间直流环节)两种。
分类:
交流电力控制电路
交—交(直接)变频电路
简介
■交流电力控制电路(不改变频率的电路)
◆交流调压电路:在每半个周波内通过对晶闸管开通相位的控制,调节输出电压有效值的电路。
◆交流调功电路:以交流电的周期为单位控制晶闸管的通断,改变通态周期数和断态周期数的比,调节输出功率平均值的电路。
◆交流电力电子开关(固态继电器/接触器):串入电路中根据需要接通或断开电路的晶闸管。
■交—交变频电路
改变电压同时改变频率的电路。
交流调压电路
交流调压电路是将固定的交流电变换成输出电压有效值可控的交流电的装置。
通常由双向可控硅或凡并联的晶闸管组成,用于调节输出电压的有效值。与常规的调压变压器相比,晶闸管交流调压电路有体积小、重量轻,可完成自动调节的特点。
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。
交—交变换器常用控制方法:
(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。
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。
O
u
2
u
o
i
o
u
VT1
w
t
O
w
t
O
w
t
O
w
t
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 ~ 180° 。
2 电感性负载的工作情况
阻感负载
二极管反并联
晶闸管反并联
1
1
1
1
2
2
2
2
φ
α
2π
π
3π
4π
5π
6π
◆<时的工作情况
到达稳态后电感能量平衡,电流波形是正弦波。电压、电流相位差为负载的阻抗角φ。晶闸管相当于被短路。电路不调压!
动态过程
合闸启动
< φ
θ
2 电感性负载的工作情况
◆工作过程
☞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。
☞设负载的阻抗角为

稳态时的移相范围应为≤≤。
☞在t=时刻开通晶闸管VT1,可求得
进而求的φ、α、θ的关系
2 电感性负载的工作情况
φ、α、θ的关系
当取不同的α角时,
导通角θ=f(α)可由曲线得出。
α=θ