《交流变换电路》PPT课件.ppt
《《交流变换电路》PPT课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《《交流变换电路》PPT课件.ppt(43页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、第六章 交流变换电路,概述6.1 交流调压电路 6.1.1 单相交流调压电路 6.1.2 三相交流调压电路6.2 交流调功电路 6.3 交流电力电子开关 6.4 交交变频电路 6.4.1 单相输出交交变频电路 6.4.2 三相输出交交变频电路 6.4.3 交交变频电路输出频率上限的限制,概述,交流变换电路:把交流电能的参数(幅值、频率、相数)加以转换的电路。,交流变换电路,第六章,交流调压电路,6.1,3、交流调压电路应用:,电炉的温度控制 灯光调节(如舞台灯光控制)异步电机软起动 异步电机调速 调节整流变压器一次侧电压,2、交流调压的实现方法:通过控制晶闸管在每一个电源周期内的导通角的大小(
2、相位控制)来调节输出电压的大小。,1、交流调压电路:是用来变换交流电压幅值(或有效值)的电路。,单相交流调压器主电路特点:,1)电源正半周:T1触发 导通,电源的正半周施加到负载上;2)电源负半周:T2触发导通,电源负半周便加到负载上;3)电源过零:T1、T2交替触发导通,电源电压全部加到负载;4)关断T1、T2:电源电压不能加到负载上。,单相交流调压电路,图6.1.1 单向交流调压器电路,T1、T2 构成无触点交流开关。,单向交流电压电路的工作情况与它的负载性质有关,1)电源正半周:晶闸管T1承受正向电压,当t=时,触发T1使其导通,负载上得到缺角的正弦半波电压;2)电源电压过零:T1管电流
3、下降为零而关断;3)电源电压负半周:晶闸管T2承受正向电压,当t=+时,触发T2使其导通,则负载上又得到了缺角的正弦负半波电压。持续这样控制,在负载电阻上便得到每半波缺角的正弦电压;,单相交流调压电路,电阻性负载时单向交流电压电路及输出电压波形,改变角的大小,便改变了输出电压有效值的大小。,1、电阻性负载工作原理:,6.1.1,单相交流调压电路,电阻性负载数量关系:,(6.1.1),负载电压的有效值,负载电流的有效值,(6.1.2),调压器的功率因数,(6.1.3),图6.1.1电阻性负载时单向交流电压电路及输出电压波形,总结:随着角的增大,U0逐渐减小。当=时,U0=0。因此,单相交流电压器
4、对于电阻性负载,其电压可调范围为 0U,控制角的移相范围为0。,单相交流调压电路带电阻负载时,输出电压波形正负半波对称,所以不含直流分量和偶次谐波,故,单相交流调压电路,电阻性负载谐波分析:,基波和各次谐波有效值:,负载电流基波和各次谐波有效值:,在上面关于谐波的表达式中 n=1为基波,n=3,5,7,为奇次谐波。随着谐波次数n的增加,谐波含量减少。,单相交流调压电路,感性负载(R-L负载),图6.1.2 带阻感负载单向交流调压电路及输出波形,单相交流电压器带阻感负载时,工作情况同可控整流电路带电感负载相似;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;晶闸管
5、的导通角的大小与控制角a、负载阻抗角都有关。,单相交流调压电路,阻感负载的工作情况分析:,晶闸管VT1导通时,负载电流Io满足:,(6.1.7),式中,利用边界条件:,i0=0 可求得:,(6.1.8),(为晶闸管的导通角),VT2导通时,上述关系完全相同,只是iO相差1800,图(6.1.3)单相交流调压器以为参变量时与a的关系曲线,1、,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:,(6.1.9),(6.1.10),(6.1.12),(6.1.11),单相交流调压电路,调压电路的工
6、作情况(、=、),单相交流调压电路,2、=,可得:,=1800,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。,由,调压电路的工作情况(、=、),(6.1.8),单相交流调压电路,图(6.1.4)窄脉冲触发时的工作波形,1800,1)如果采用窄脉冲触发,会出现先触发的一只晶闸管导通,而另一只管子在电流下降为零时,因其门极脉冲已经消失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。,2)采用宽脉冲或脉冲列触发,使第二个晶闸管的导通角。即可使两个晶闸管的导通角=1800达到平衡。解决失控现象。,3、=,调压电路的工作情况(、=、),单相
7、交流调压电路,图(6.1.4)窄脉冲触发时的工作波形,总结: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a,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(负载的功率因数角)。所以 的移相范围为1800,单相交流调压电路,1)电流谐波次数和电阻负载时相同,也只含3、5、7 等次谐波;2)随着次数的增加,谐波含量减少;3)和电阻负载时相比,阻感负载时的谐波电流含 量少一些;4)a 角相同时,随着阻抗角的增大,谐波含量有所 减少;,单相交流电压器带阻感负载时电流谐波分析:,三相交流调压电路,1、三相四线制调压电路特点:
8、,图6.1.5(a)三相四线制调压电路,1)相当于三个独立的单相交流调压电路组合而成的;2)存在中性线,但是3次谐波在中线中的电流大,故中线的导线截面要求与相线一致;3)晶闸管的门极触发脉冲信号,同相间两管的触发脉冲要互差180。4)各晶闸管导通顺序为T1T6,依次滞后间隔60;5)因存在中线,可采用窄脉冲触发;,三相交流调压电路,1、三相四线制调压电路特点:,图6.1.5(a)三相四线制调压电路,6)该电路工作时,零线上谐波电流较大,含有三次谐波,控制角a=90时,零线电流甚至和各相电流的有效值接近。若变压器采用三柱式结构,则三次谐波磁通不能在铁心中形成通路,产生较大的漏磁通,引起发热和噪音
9、。7)该电路中晶闸管上承受的峰 值电压为(为线电压)。,三相交流调压电路,2、三相三线制交流调压电路 的特点:,图6.1.5(b)三相三线制交流调压电路,1)每相电路必须通过另一相形成回路;2)负载接线灵活,且不用中性线;3)晶闸管的触发电路必须是双脉冲,或者是宽度大于600的单脉冲;4)触发脉冲顺序和三相全控桥一样,为T1T6,依次间隔600;5)电压过零处定为控制角的起点,a角移相范围是0150;6)输出谐波含量低,无3倍次谐波;,三相交流调压电路,图6.1.6(a)a=30 时负载相电压波形,(1)0a60 时,三个晶闸管导通与两个晶闸管导通交替,每管导通180a。但a=0时一直是三管导
10、通,,3、三相三线制交流调压电路改变 a,电路中晶闸管的导电模式:,图6.1.6(a)所示a=30时 的负载电压波形。,三相交流调压电路,图6.1.6(b)a=60 时负载相电压波形,(2)60a90时,两管导通,每管导通120;,3、三相三线制交流调压电路改变 a,电路中晶闸管的导电模式:,图5.1.6(b)所示为a=60时 负载电压波形。,三相交流调压电路,图6.1.6(c)a=120 时负载相电压波形,(3)90a 150时,两管导通与无晶闸管导通交替,导通角度为3002a,,3、三相三线制交流调压电路改变 a,电路中晶闸管的导电模式:,图6.1.6(c)所示为a=120时 的负载电压波
11、形。,6.2,交流调功电路,1、与调压电路的比较:,同,电路形式完全相同,异,控制方式不同:以交流电源周波数为控制单位,对电路通断进行控制,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,电炉的温度控制,交流调功电路直接调节对象是电路的平均输出功率;控制对象时间常数很大,以周波数为单位控制;晶闸管导通时刻为电源电压过零的时刻,负载电压电流都是正弦波,不对电网电压电流造成通常意义的谐波污染。,6.2,交流调功电路,2、电阻负载时的工作情况:,控制周期为M倍电源周期,晶闸管在前N个周期导通,后MN个周期关断;,负载电压和负载电流(也即电源电流)的重复周期为M倍电源周期;,M=3、N=2时的



- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 交流变换电路 交流 变换 电路 PPT 课件

链接地址:https://www.31ppt.com/p-5458158.html