交流调压电路分析.pptx
《交流调压电路分析.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《交流调压电路分析.pptx(46页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、1第第6 6章章 交流电力控制电路和交交变频电路交流电力控制电路和交交变频电路制作:龚淑秋制作:龚淑秋变频电路变频电路改变频率的电路改变频率的电路 交交变频交交变频 直接直接 交直交变频交直交变频 间接间接交流电力交流电力控制电路控制电路只变电压只变电压,电流电流或控制电路的或控制电路的通断通断,不变频不变频交流调压电路交流调压电路 相位控制相位控制交流调功电路交流调功电路 通断控制通断控制第第6 6章章 交流电力控制电路和交交变频电路交流电力控制电路和交交变频电路AC-ACAC-AC 6.1 6.1 交流调压电路交流调压电路交流调压电路交流调压电路 6.2 6.2 其他交流电力控制电路其他交
2、流电力控制电路其他交流电力控制电路其他交流电力控制电路 6.3 6.3 交交变频电路交交变频电路交交变频电路交交变频电路 6.4 6.4 矩阵式变频电路矩阵式变频电路矩阵式变频电路矩阵式变频电路 电路图电路图6.1 交流调压电路交流调压电路应用应用 1 灯光控制(如调光台灯和舞台灯光控制灯光控制(如调光台灯和舞台灯光控制)2 异步电动机软起动。异步电动机软起动。3 异步电动机调速。异步电动机调速。4 供用电系统对无功功率的连续调节。供用电系统对无功功率的连续调节。5 在高压小电流或低压大电流直流电源中,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。用于调节变压器一次电压。若晶闸管
3、短接,稳态时负载电流为正若晶闸管短接,稳态时负载电流为正弦波,相位滞后于弦波,相位滞后于u u1 1的角度为的角度为j j,当用,当用晶闸管控制时,只能进行滞后控制,使晶闸管控制时,只能进行滞后控制,使负载电流更为滞后。负载电流更为滞后。a a=0=0时刻仍定为时刻仍定为u u1 1过零的时刻,过零的时刻,a a 的移相范围应为的移相范围应为j j a a 。0.6Ou1 u1uoiouVTwtOwtOwtwtOuuG1 G1uG2OOwtwt 负载阻抗角:负载阻抗角:j j =arctan(arctan(w wL /R R)VT16.1.1 单相交流调压电路单相交流调压电路2)2)阻感负载阻
4、感负载 aj时阻感负载交流调压电路工作波形当阻感负载当阻感负载,a a j j 时电路时电路工作情况工作情况阻感负载单相交流调压电路阻感负载单相交流调压电路VT1VT1的导通时间超过的导通时间超过 。触发触发VT2VT2时,时,i io o尚未过零,尚未过零,VT1VT1仍导通,仍导通,VT2VT2不会导通。不会导通。i io o过零后,过零后,VT2VT2才可开通,才可开通,VT2VT2导通角小于导通角小于。衰减过程中,衰减过程中,VT1VT1导通时间导通时间渐短,渐短,VT2VT2的导通时间渐长的导通时间渐长6.1.1 单相交流调压电路单相交流调压电路6.1.1 单相交流调压电路单相交流调
5、压电路3)斩控式交流调压电路用用V3V3给负载续流给负载续流交流电源的负半周交流电源的负半周交流电源的正半周交流电源的正半周用用V4V4给负载续流给负载续流用用V V1 1进行斩波控制进行斩波控制用用V2V2进行斩波控制进行斩波控制三相交流调压电路a)星形联结b)线路控制三角形联结c)支路控制三角形联结d)中点控制三角形联结6.1.2 三相交流调压电路三相交流调压电路根据三相联结形式的不同,三相交流调压电路具有多种形式根据三相联结形式的不同,三相交流调压电路具有多种形式wtwtVT1VT2VT3VT4VT5VT66.1.2 三相交流调压电路三相交流调压电路135146265uana a =60
6、=60三相三线星接电路三相三线星接电路 任一相导通须和任一相导通须和 另一相构成回路另一相构成回路 电流通路中至少有电流通路中至少有 两个管,应采用双两个管,应采用双 脉冲或宽脉冲触发脉冲或宽脉冲触发 相电压过零点定相电压过零点定 为为a a 的起点。的起点。移相范围移相范围00 150150 VT1 VT1、VT6VT6导通导通 VT1 VT1、VT2VT2导通导通 VT4 VT4、VT3VT3导通导通 VT4 VT4、VT5VT5导通导通wtwtVT1VT2VT3VT4VT5VT6a a =120=1206.1.2 三相交流调压电路三相交流调压电路uan135146265 VT1 VT1、
7、VT6VT6导通导通 VT1 VT1、VT2VT2导通导通 VT4 VT4、VT3VT3导通导通 VT4 VT4、VT5VT5导通导通3)3)单相交流调压电路的谐波分析单相交流调压电路的谐波分析电阻负载电阻负载电阻负载单相交流调压电路电阻负载单相交流调压电路基波和谐波电流含量基波和谐波电流含量6.1.1 单相交流调压电路单相交流调压电路由于正负半波对称,由于正负半波对称,不含直流分量和偶次谐波不含直流分量和偶次谐波基波和各次谐波有效值基波和各次谐波有效值负载电流基波和各次谐波有效值负载电流基波和各次谐波有效值电流基波和各次谐波标么值随电流基波和各次谐波标么值随 a a变化的曲线变化的曲线(基准
8、电流为(基准电流为a a =0=0时的有效值)见图时的有效值)见图 RL RL负载负载同同R R负载,也只含负载,也只含3 3、5 5、7 7次谐波。次谐波。随着次数的增加,谐波含量减少。随着次数的增加,谐波含量减少。阻感负载时的谐波电流含量少一些。阻感负载时的谐波电流含量少一些。当当a a 角相同时,随着角相同时,随着j j ,谐波含量,谐波含量 6.2.1 交流调功电路交流调功电路调功电路与交流调压电路的异同比较调功电路与交流调压电路的异同比较调压电路在每个电源调压电路在每个电源周期周期都对输出电压波形控制。都对输出电压波形控制。调功电路是将负载与交流电源接通几个周期调功电路是将负载与交流
9、电源接通几个周期,再断开几个周期再断开几个周期,通过通断周波数的比值来调节平均功率。通过通断周波数的比值来调节平均功率。电路形式电路形式完全相同,完全相同,控制方式控制方式不同不同电阻负载单相交流调压电路电阻负载单相交流调压电路控控制制周周期期为为M M倍倍电电源源周周期期,晶晶闸闸管管在在前前N N个周期导通,后个周期导通,后M MN N个周期关断。个周期关断。负载电压和负载电流(也即电源电负载电压和负载电流(也即电源电流)的重复周期为流)的重复周期为M M倍电源周期。倍电源周期。电阻负载时的工作情况电阻负载时的工作情况pM电源周期控制周期=M倍电源周期=2p4pMO导通段=M3pM2pMu
10、ou1uo,iowtU12交流调功电路典型波形(M=3、N=2)6.2 6.2 其他交流电力控制电路其他交流电力控制电路其他交流电力控制电路其他交流电力控制电路优点优点 响应速度快,无触点,寿命长,可频繁通断。响应速度快,无触点,寿命长,可频繁通断。与交流调功电路的与交流调功电路的区别区别并不控制电路的平均输出功率。并不控制电路的平均输出功率。无明确的控制周期,根据需要控制通断。无明确的控制周期,根据需要控制通断。频度比交流调功电路低。频度比交流调功电路低。6.2.2 交流电力电子开关交流电力电子开关代替电路中的机械开关代替电路中的机械开关晶闸管投切电容晶闸管投切电容(Thyristor Sw
11、itchedCapacitorTSC)作用作用控制无功功率,提高功率因数,控制无功功率,提高功率因数,稳定电网电压,改善供电质量。稳定电网电压,改善供电质量。性能优于机械开关投切的电容器性能优于机械开关投切的电容器结构上常用三相,可三角形联结,结构上常用三相,可三角形联结,也可星形联结。也可星形联结。TSCTSC基本原理图基本原理图12ttttusiCuCVT1VT2ttuVT1uusiCuCCVT1VT2VT1TSCTSC理想投切时刻原理说明理想投切时刻原理说明6.2.2 交流电力电子开关交流电力电子开关晶闸管的投切晶闸管的投切选择投入时刻:电源电压和电容器选择投入时刻:电源电压和电容器预充
12、电电压相等,这样电容器电压不预充电电压相等,这样电容器电压不会产生跃变,就不会产生冲击电流。会产生跃变,就不会产生冲击电流。理想情况下,希望电容器预充电电理想情况下,希望电容器预充电电压为电源电压峰值,这时电源电压的压为电源电压峰值,这时电源电压的变化率为零,电容投入过程不但没有变化率为零,电容投入过程不但没有冲击电流,电流也没有阶跃变化冲击电流,电流也没有阶跃变化由于二极管的作用,在电路不导通由于二极管的作用,在电路不导通时时u uC C总会维持在电源电压峰值。总会维持在电源电压峰值。成本稍低,但响应速度稍慢,投切成本稍低,但响应速度稍慢,投切电容器的最大时间滞后为一个周波。电容器的最大时间
13、滞后为一个周波。TSCTSC电路也可采用晶闸管和二极电路也可采用晶闸管和二极管反并联的方式管反并联的方式6.3.1 单相交交变频器单相交交变频器晶闸管交交变频电路,也称周波变流器(Cycloconvertor)u 把电网频率的交流电变成可调频率的交流电的变流电路,属于直接变频电路属于直接变频电路。u 广泛用于大功率交流电动机调速传动系统,实际使用的主要是三相输出交交变频电路。单相交交变频电路原理图单相交交变频电路原理图和输出电压波形和输出电压波形电路构成电路构成如图如图4-184-18,由,由P P组和组和N N组反并联组反并联的晶闸管变流电路构成,和直流的晶闸管变流电路构成,和直流电动机可逆
14、调速用的四象限变流电动机可逆调速用的四象限变流电路完全相同。电路完全相同。变流器变流器P P和和N N都是相控整流电路。都是相控整流电路。6.3.1 单相交交变频器单相交交变频器1)电路构成和基本工作原理电路构成和基本工作原理工作原理工作原理P P组工作时,负载电流组工作时,负载电流i io o为为正正。N N组工作时,组工作时,i io o为为负负。两两组组变变流流器器按按一一定定的的频频率率交交替替工工作作,负载就得到该频率的交流电。负载就得到该频率的交流电。改改变变两两组组变变流流器器的的切切换换频频率率,就可改变输出频率就可改变输出频率w wo o。改改变变变变流流电电路路的的控控制制
15、角角a a,就就可可以改变交流输出电压的幅值。以改变交流输出电压的幅值。在在半半个个周周期期内内让让P P组组工工作作 a a 角角按按正正弦弦规规律律从从9090减减到到00或或某某个个值值,再再增增加加到到9090,每每个个控控制制间间隔隔内内的的平平均均输输出出电电压压就就按按正正弦弦规规律律从从零零增至最高,再减到零。另外半个周期可对增至最高,再减到零。另外半个周期可对N N组进行同样的控制。组进行同样的控制。u uo o由由若若干干段段电电源源电电压压拼拼接接而而成成,在在u uo o的的一一个个周周期期内内,包包含含的的电电源源电压段数越多,其波形就越接近正弦波。电压段数越多,其波
16、形就越接近正弦波。6.3.1 单相交交变频器单相交交变频器为使为使u uo o波形接近正弦波,可按正弦规律对波形接近正弦波,可按正弦规律对a a 角进行调制。角进行调制。当当u uo o和和i io o的相位差小于的相位差小于9090时,一周期内电网向负载提供能量时,一周期内电网向负载提供能量的平均值为正,电动状态。的平均值为正,电动状态。当二者相位差大于当二者相位差大于9090时,一周期内电网向负载提供能量的平时,一周期内电网向负载提供能量的平均值为负,电网吸收能量,发电状态。均值为负,电网吸收能量,发电状态。考虑无环流工作方式下考虑无环流工作方式下i io o过零的死区时间,一周期可分为过
17、零的死区时间,一周期可分为6 6段。段。图4-20 单相交交变频电路输出电压和电流波形第1段 io 0,反组逆变第2段 电流过零,为无环流死区第3段 io 0,uo 0,正组整流 第4段 io 0,uo 0,正组逆变 第5段 又是无环流死区 第6段 io 0,uo 0,为反组整流 6.3.1 单相交交变频器单相交交变频器6.3.2 6.3.2 三相交交变频电路三相交交变频电路l 由三组输出电压相位各差120的单相交交变频电路组成。1)1)电路接线方式电路接线方式公共交流母线进线方式公共交流母线进线方式输出星形联结方式输出星形联结方式交交变频电路主要应用于大功率交流电机交交变频电路主要应用于大功
18、率交流电机调速系统,使用的是三相交交变频电路。调速系统,使用的是三相交交变频电路。(1)公共交流母线进线方式公共交流母线进线方式公共交流母线进线三相交交公共交流母线进线三相交交变频电路(简图)变频电路(简图)由三组彼此独立的、输出电由三组彼此独立的、输出电压相位相互错开压相位相互错开120120的单的单相交交变频电路构成。相交交变频电路构成。电源进线通过进线电抗器接电源进线通过进线电抗器接在公共的交流母线上。在公共的交流母线上。因为电源进线端公用,所以因为电源进线端公用,所以三组的输出端必须隔离。为三组的输出端必须隔离。为此,交流电动机的三个绕组此,交流电动机的三个绕组必须拆开。必须拆开。主要
- 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 调压 电路 分析
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【天****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【天****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。