电力电子技术课件(王兆安)——第六章+交流控制电路和交交变频电路

第六章+交流控制电路和交交变频电路可课件

第6章 交流电力控制电路 和交交变频电路AC to AC Converters ( AC Controllers and Frequency Converters )

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本章主要内容

交流调压电路 其它交流电力控制电路 交交变频电路

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AC to AC Converters 把一种形式的交流变成另一种形式的交流的电 可改变相关的电压，电流， 路，可改变相关的电压，电流，频率和相数只改变电压, 只改变电压, 电流或控制 电路的通断, 电路的通断, 而不改变频 率的电路 交流调压电路 交流电力 控制电路 相位控制AC voltage controller Phase control

交流调功电路

通断控制

AC power controller Integral cycle control

交交变频 改变频率的电路 变频电路 交直交变频

直接 间接

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Classification of AC to AC Converters

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AC Voltage Controllers交流调压电路 Controllers交流调压电路原理Principle 原理Principle 两个晶闸管反并联后串联在交 流电路中， 流电路中，通过对晶闸管的控 制就可控制交流电力， 制就可控制交流电力，不改变 交流电频率 应用Application 应用Application 电路图

灯光控制Lighting control(如调光台灯和舞台灯光控制) 如调光台灯和舞台灯光控制) 异步电动机软起动Soft-start of asynchronous motors 异步电动机调速Adjustable speed drive of asynchronousmotors

供用电系统对无功功率的连续调节Reactive power control 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 在高压小电流或低压大电流直流电源中， 次电压5

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SingleSingle-phase AC voltage controller 电阻负载Resistive load 电路结构： 电路结构：两个晶闸管可 用一双向可控硅代替

α =0° 时刻为电源电压过零时刻 在交流电源的正负半周， 在交流电源的正负半周， 分别控制两个晶闸管开通， 分别控制两个晶闸管开通， 正负半周触发角相等 负载电压波形是电源电压 波形的一部分

u

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SingleSingle-phase AC voltage controller电阻负载Resistive 电阻负载Resistive load 移相范围(The phase 移相范围 shift range)为 为

0° ≤α ≤ π

u

负载电压有效值RMS 负载电压有效值 value of output voltage

负载电流有效值RMS 负载电流有效值 value of output current7

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SingleSingle-phase AC voltage controller电阻负载Resistive 电阻负载Resistive load 流过晶闸管的电流有效值RMS value of thyristor currentu

电路功率因数

Power factor of the circuit

电阻负载单相交流调压电路及其波形 8

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SingleSingle-phase AC voltage controller电阻负载Resistive 电阻负载Resistive load 的关系: 输出电压与α的关系:

Uo=U1, 随 a 的增大，Uo降低， 的增大， 降低， a =π时， Uo =0 =π时功率因数λ 的关系: 功率因数λ与 a 的关系:

α =0°时，输出电压为最大

u

a =0时，功率因数λ =1,a =0时 功率因数λ =1,增大， 增大，输入电流滞后于电

压 且畸变， 且畸变，λ降低

电阻负载单相交流调压电路及其波形 9

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SingleSingle-phase AC voltage controller阻感负载Inductive 阻感负载Inductive load 负载阻抗角： 负载阻抗角：VT1

= arctan ωL/ R) (u1 u1 O u uG1 G1 u O G2 O u o O

若将晶闸管短接， 若将晶闸管短接，稳态时 负载电流为正弦波， 负载电流为正弦波，相位滞 后于u1的角度为 ,当用晶 闸管控制时， 闸管控制时，只能进行滞后 控制， 控制，使负载电流更为滞后

ωt

ωt ωt

ωt

a =0时刻仍定为u1过零 =0时刻仍定为 的时刻， 的时刻，a 的移相范围应为 ≤α ≤ π

i

o

O u VT O

ωt

ωt

阻感负载单相交流调压电路及其波形10

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SingleSingle-phase AC voltage controller时刻开通晶闸管VT1 VT1, ωt = α 时刻开通晶闸管VT1,负载电流应满足dio L + Rio = 2U1 sin ωt dt io |ωt =α = 0 α ωt 2U1 [sin( ωt ) sin( α )e tan ] io = Z α ≤ ωt ≤α +θ

利用边界条件 ωt = α +θ 时 io = 0 可求得θsin( α )e tan

θ

= sin( θ +α )

当 α = 时 θ =π 当 α > 时 θ <π11

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SingleSingle-phase AC voltage controller

以阻抗角为参变量a 和θ 的 关系如右图

180 140

θ(° / )

100 60 20 0 20 60 100 140 180 α/(° )

单相交流调压电路以a为参变 量的θ 量的θ和a关系曲线12

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SingleSingle-phase AC voltage controller负载电流有效值 I 0 =2 I VTZ 2U 1

IVT的标么值0.5 0.4 IVTN 0.3 0.2 0.1 0 40

IVTN = IVT

=0

80

α /(° )

120

160 180

为参变量时I 单相交流调压电路a为参变量时IVTN和a关系曲线13

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SingleSingle-phase AC voltage controller当阻感负载, 当阻 …… 此处隐藏：1749字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……