第3章、交-交变换器.ppt

2017/10/30
第3章交-交变换器
2017/10/30
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。
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交流调压电路
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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。
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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。
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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。
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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。
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单相交流调压器电感性负载时的主电路和输出波形
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当控制角为α时,Ug1 触发VT1导通,流过VT1管的电流i2有两个分量,即强制分量iB与自由分量iS,
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,
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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,VT1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