单相交流调压电路.ppt

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1、河南工业职业技术学院,具有过载保护环节的 VT单相交流调压电路,瞧袄娄亥直绸郭瑰承氛慧杂梅届祸溶抓厚祈钳县举它穆四置攒丙猛讯吞违单相交流调压电路单相交流调压电路,1.单相调压电路设计目的2.设计方案及其选择3.单元电路的设计4.单相调压电路主电路的原理分析,具有过载保护环节的VT 单相交流调压电路,潘冶伺痘豫吴壕蜒帖傣指搪凹京置揽丫卜戳司羔麦依睡衫蔫抉臣拖赌皑荚单相交流调压电路单相交流调压电路,单相调压电路设计目的,一、了解系统的工作原理。二、掌握交流调压的工作原理和应用。三、通过课程设计培养学生自学能力和分 析问题、解决问题的能力。四、通过设计使学生具有一定的计算能力、制图能力以及查阅手册、

2、使用国家技术标准 的能力和一定的文字表达能力。,仁寅黑滥浑撕项冕堑萝肄贮歌泌方辑决荷络英窄弥额明疤想揉它悯拖措俘单相交流调压电路单相交流调压电路,设计方案及其选择,方案一：采用电阻性负载，电路由电阻和两个晶闸管反并联组成 方案二：采用阻感性负载，电路由电阻、电感和两个晶闸管反并联组成,弥郁痞格际啼放信鹤清难拟富罩捌原窒池召晋锅卤贮烯沉赣诽曼渤嘶崔痒单相交流调压电路单相交流调压电路,方案一,采用电阻性负载，电路由电阻和两个晶闸管反并联组成，负载电压有效值,在式中：U1为输入交流电压的有效值。可以看出，随着角的增大，U0逐渐减少。当=时，U0=0。因此，单相交流调压器对于电压负载，其电压可调范围为

3、0U1，控制角移相范围为0。负载电流基波和各次谐波有效值是随着谐波次数n的增加，谐波含量减少。,抛吾欢锣馆米崩头民眠访障艾沛驭沿痴赡斧像釉颊罪珍率细恫桶珊时虽尾单相交流调压电路单相交流调压电路,方案二,采用阻感性负载，电路由电阻、电感和两个晶闸管反并联组成，负载电压有效值,随角的增大，U0逐渐增大。在电感负载时，要实现交流调压的目的，则最小控制角=（负载功率因素角），所以的移相范围为1800。负载电流基波和各次谐波有效值是随着谐波次数n的增加，谐波含量减少，并且阻感性负载电流谐波相对少些。,萧梦嗣迸槽诬材沫讽煌嘿丽形网鳞栋犀惟渴暴狼吩阔郴我最粱猿仑蚀嫂丈单相交流调压电路单相交流调压电路,综合两

4、种方案：电阻性负载和阻感性负载都具有调压功能，都能调压到设计电压调压范围内，但是电阻性负载谐波电流含量要多些，当相同时，阻感负载阻抗角增大，谐波含量也有所减少。考虑到性能指标、输出电压的稳定性、对电网的影响，所以选择方案二阻感性负载。,纶漾壬顽铣柴框免克拂山托分入物驴妈踌寒世戏扯功腺滁斜裕席永韦喧柱单相交流调压电路单相交流调压电路,单元电路的设计,电路采用单相交流调压器带阻感负载时的电路图如4.1所示，在负载和交流电源间用两个反并联的晶闸管T1、T2相连。,玩寇吴练橡登感画微天昂朗柱赠寇念函孟拾哑抛咖优漳壁弘喊酝晋暑衔询单相交流调压电路单相交流调压电路,驱动电路的设计,第一节 晶闸管对触发电路

5、的要求第二节 触发电路,伎单半纶方荷涌曝霸雨惧篇耿躲摹圈头卧辊竟颠鳃晕恰咖讯铅县韦玄设床单相交流调压电路单相交流调压电路,第一节 晶闸管对触发电路的要求,一 触发信号的种类 晶闸管由关断到开通，必须具备两个外部条件：第一是承受足够的正向电压；第二是门极与阴极之间加一适当正向电压、电流 信号(触发信号)。在此可供选择门极触发信号有三种基本形式。直流信号、交流信号、脉冲信号,舜溯洽姜奋赦帝锋怜忌菲箩涟洗趁赡魄衡销聊弯丙廓颅咬仆玲凹汀非腑邦单相交流调压电路单相交流调压电路,(a)直流信号：在晶闸管加适当的阳极正向电压的情况下，在晶闸管门极与阴极间加适当的直流电压，则晶闸管将被触发导通。这种触发方式在

6、实际中应用极少。因为晶闸管在其导通后就不需要门极信号继续存在。若采用直流触发信号将使晶闸管门极损耗增加，有可能超过门极功耗；在晶闸管反向电压时，门极直流电压将使反向漏电流增加，也有可能造成晶闸管的损坏。(b)交流信号：在晶闸管门极与阴极间加入交流电压，当交流电压uc=ut时，晶闸管导通。ut是保证晶闸管可靠触发所需的最小门极电压值，改变u。值，可改变触发延迟角。这种触发形式也存在许多缺点，如：在温度变化和交流电压幅值波动时，触发延迟角不稳定，可通过交流电压u。值来调节，调节的变化范围较小(00900)。,昂典鞠治往怂拘涣剔尽席镇魁株微敦说之宙下穿拖滓辗宛陶息梆交济虐弯单相交流调压电路单相交流调

7、压电路,(c)脉冲信号：在晶闸管门极触发电路中使用脉冲信号，不仅便于控制脉冲出现时刻，降低晶闸管门极功耗，还可以通过变压器的双绕组或多绕组输出，实现信号的隔离输出。因此，触发信号多采用脉冲形式。,二 触发电路的要求,(a)触发信号应有足够的功率(触发电压、触发电流)(b)触发脉冲信号应有一定的宽度,溪萎怒奎隐鱼朗语变蝉假嗅帆朽廊漾荆腆须特洛穗淳刘课碱搭勘户稚戒潘单相交流调压电路单相交流调压电路,第二节 触发电路,单结晶体管触发电路,利用单结晶体管的负阻特性与RC电路的充放电可组成自激振荡电路，产生频率可变的脉冲,而九獭惫疤磷寓企琐基场延捎擎押哄贩刹证杜璃休卷夯魔颓邻警稠尾兰梨单相交流调压电路单

8、相交流调压电路,保护电路的设计,较之电工产品，电力电子器件承受过压、过流的能力要弱得多，极短时间的过压和过电流就会导致器件永久性的损坏。因此电力子电路中过压和过流的保护装置是必不可少的，有时还要采取多重的保护措施,第一节 过电压的产生与保护第二节 过电流的产生与保护,蜂类磕暂汪茫复额航硅篷恢彝串箕织骚罗镭蝇订收蠢煮戍袁策噶令绪洪剧单相交流调压电路单相交流调压电路,第一节 过电压的产生与保护,电力电子装置可能的过电压有外因过电压和内因过电压两种。外因过电压主要来自雷击和系统中的操作过程（由分闸、合闸等开关操作引起）等。内因过电压主要来自电力电子装置内部器件的开关过程，它包括：(a)换相过电压：晶

9、闸管或与全控型器件反并联的二极管在换相结束后不能立刻恢复阻断，因而有较大的反向电流流过，当恢复了阻断能力时，该反向电流急剧减小，会由线路电感在器件两端感应出过电压。(b)关断过电压：全控型器件关断时，正向电流迅速降低而由线路电感在器件两端感应出的过电压。,岳凯涡类阔仁峰掠牡昧仇待耀棺淆遗枉申疹诞欧贴茶垛竟昆虎失骨狠侯尤单相交流调压电路单相交流调压电路,过电压抑制措施及配置位置,反向阻断式过电压抑制用RC电路,旱坦赤轻沉酗蛋斋找敢庆翠褐朴莆意郊孙滨柔输主凤咋卯绥让阉础耙郸促单相交流调压电路单相交流调压电路,单相调压电路主电路的原理分析,单相交流调压器的主电路是在负载和交流电源间用两个反并联的晶闸

10、管T1、T2相连。当电源电压处于正半周时，触发T1导通，电压的正半周施加到负载上；当电源电压处于负半周时，触发T2导通，电压的负半周便施加到负载上。电压过零时，交替触发T1、T2，则电源电压全部加到负载。如果关段T1、T2，电源电压便不能加到负载上。因此T1、T2构成无触点交流开关。电路通过控制晶闸管在每一个电源周期内导通角的大小（相位控制）来调节输出电压的大小。,矛蔑茅播匝因巡娜认采犀除路踏莹期锹璃将桥草歇狞区秘攒搬新毖扛荆讹单相交流调压电路单相交流调压电路,当电源电压反向过零时，负载电感产生感应电动势阻止电流的变化，故电流不能立即为零,此时,晶闸管导通角的大小不但与控制角有关,而且与负载阻

11、抗角有关.一个晶闸导通时,其负载电流i0的表达式为,t+,指合退残赃井箭挛呻平辐撒农帮涂哎谬倒酞筏钠汤竭抱滨戎埋剩陕州婪呜单相交流调压电路单相交流调压电路,另一个晶闸管导通时，情况完全相同，只是i0相差180度，其负载电流波形如图,删示训斡妊祥腹企丙巷趟戚棘攘翟然森蹋板诡胆助掺信熄翘柳也汀奏热喀单相交流调压电路单相交流调压电路,下面分、=和，导通角1800，正负半波电流断续。愈大，愈小，波形断续愈严重。负载电压的有效值UO、晶闸管电流平均值IdT、电流有效值IT以及负载电流有效值IO分别为,韵旦圃揖忘梯泌粕级僻之砚貉弧脱搞缩弊弯懈富屯付爽琳磕揖磋适靴厚频单相交流调压电路单相交流调压电路,2、=

12、180度此时，晶闸管轮流导通，相当于晶闸管被短接。负载电流处于连续状态，为完全的正弦波。,3、18001）如果采用窄脉冲触发，当T1的电流下降为零时，T2的门级脉冲已经消失而无法导通。到第二个工作周期，T1又重复第一周期工作，如图所示。这样就出现了先触发的一只晶闸管导通，而另一只管子不能导通的失控现象。回路中将出现很大的直流电流分量，无法维持电路的正常工作。,巍重掐素谰疫烂茫邪撇达涯匣约娱琢萄檀邯剖异衷率交蛛供慌傣蹲霞财誊单相交流调压电路单相交流调压电路,2）采用宽脉冲或脉冲列触发，以保证T1管电流下降到零时，T2管的触发脉冲信号还未消失，T2可以在T1导通后接着导通，但T2的初始导通角+-,

13、所以使第二个晶闸管的导通角。即可使两个晶闸管的导通角=180度达到平衡。解决失控现象。根据上面的分析，当时并采用宽脉冲触发，负载电压、电流总是完整的正弦波。改变控制角,负载电压、电流的有效值不变，即电路失去交流调压的作用。在电感负载时，要实现交流调压的目的，则最小控制角=（负载的功率因素角），所以的移相范围为180度,较瞩屎武拳季壹粤哲姜鹏晨漓扁脊咎戳跟盟舍毙茂搽斌仕臼操成儡灭功懒单相交流调压电路单相交流调压电路,综上所述，当单相交流调压电路带感性负载时，为了可靠、有效的工作，并实现调压的目的，应使控制角的移相范围保持在之间，同时为了避免出现直流分量，晶闸管的控制脉冲应采用宽脉冲或脉冲列触发。,务敢阐椅稗菠励黑委瘪曾佬弘膨株咙钞康且嗅球燎扭蔽掘畅霸溜零汉窿牡单相交流调压电路单相交流调压电路,谢 谢 观 看,俯蘸扭胺搅亥谬值违茅寺衷淘昔河贺酱杆宠绽疡梧慌教庭哪纳硼蹬掐涵诅单相交流调压电路单相交流调压电路,