第六章 交-交变换.ppt

第六章．交流变换电路  0~T1， VT1，VT截止，输出电压为0； T1~T2（π）， VT1通，VT2止，U0=U1； T2~T3， VT1，VT2止，输出电压为0； T3~T4（2π） VT2通，输出电压U0=U1； D.? 晶闸管最大正反向电压: U1? 相控式交流调压电路在实际电路中，VT1和VT2合二为一，用一只双向晶闸管完成。(如BT139, Z0405 ) 6.1.1 单相交流调压电路 a j 时的工作情况 VT1提前通，L被过充电，放电时间延长， VT1的导通角超过π 触发VT2时， io尚未过零， VT1仍导通， VT2不通 io过零后， VT2开通， VT2导通角小于π 方程式(6-5)和(6-6)所得io表达式仍适用，只是a≤ωt ∞ 过渡过程和带R-L负载的单相交流电路在ωt =a (a j)时合闸的过渡过程相同 io由两个分量组成：正弦稳态分量、指数衰减分量 6.2.1 交流调功电路 与交流调压电路的异同 电路形式完全相同 控制方式不同：将负载与电源接通几个周波，再断开几个周波，改变通断周波数的比值来调节负载所消耗的平均功率 应用 常用于电炉的温度控制 因其直接调节对象是电路的平均输出功率，所以称为交流调功电路 工作原理 P组工作时，负载电流io为正。 N组工作时，io为负。 两组变流器按一定的频率交替工作，负载就得到该频率的交流电。 改变两组变流器的切换频率，就可改变输出频率wo 。 改变变流电路的控制角a，就可以改变交流输出电压的幅值。 6.3 交交变频电路(简介) 本节讲述：晶闸管交交变频电路，也称周波变流器(Cycloconvertor) 交交变频电路——把电网频率的交流电变成可调频率的交流电，属于直接变频电路 广泛用于大功率交流电动机调速传动系统，实用的主要是三相输出交交变频电路 6.3.1 单相交交变频电路 1．电路构成和基本工作原理 电路构成 如图4-18，由P组和N组反并联的晶闸管变流电路构成，和直流电动机可逆调速用的四象限变流电路完全相同 变流器P和N都是相控整流电路 图6-13 单相交交变频电路原理图和输出电压波形 为使uo波形接近正弦波，可按正弦规律对a 角进行调制。 在半个周期内让P组 a 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。 * 概 述 交流-交流变流电路——一种形式的交流变成另一种形式交流的 电路，可改变相关的电压、电流、频率和相数等 交流电力控制电路——只改变电压、电流或控制电路的通断，不改变频率 电压变换电路 交流调压电路——相位控制（或斩控式），6.1节 交流调功电路及交流无触点开关——通断控制，6.2节 变频电路——改变频率，大多不改变相数，也有改变相数的 交交变频电路——直接把一种频率的交流变成另一种频率或可变频率的交流，直接变频电路 1.晶闸管交交变频电路，6.3节 2.矩阵式变频电路，6.4节 交直交变频电路——先把交流整流成直流，再把直流逆变成另一种频率或可变频率的交流,间接变频电路， 6.1 交流调压电路 交流电力控制电路的结构及类型 两个晶闸管反并联后串联在交流电路中，控制晶闸管就可控制交流电力 交流调压电路——每半个周波控制晶闸管开通相位，调节输出电压有效值 交流调功电路——以交流电周期为单位控制晶闸管通断，改变通断周期数的比，调节输出功率的平均值 交流电力电子开关——并不着意调节输出平均功率，而只是根据需要接通或断开电路， 6.1 交流调压电路 交流调压电路的应用： 灯光控制（如调光台灯和舞台灯光控制） 异步电动机软起动 异步电动机调速 供用电系统对无功功率的连续调节 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 6.1.1 单相交流调压电路 1．电阻负载 工作原理： 在 u1的正半周和负半周，分别对VT1和VT2的开通角a进行控制就可以调节输出电压 正负半周a 起始时刻（a =0）均为电压过零时刻，稳态时，正负半周的a 相等 负载电压波形是电源电压波形的一部分，负载电流（也即电源电流）和负载电压的波形相同 图6-1电阻负载单相交流调压电路及其波形 2．主要数量关系输出电压分段表达式 6.1.1 单相交流调压电路 数量关系 A 输出负载电