電力電子技術(shù)第十七次課課件

第六章交流調(diào)壓電路三相交流調(diào)壓電路分析:三相三線，主要分析電阻負(fù)載時的情況任一相導(dǎo)通須和另一相構(gòu)成回路。電流通路中至少有兩個晶閘管，應(yīng)采用雙脈沖或?qū)捗}沖觸發(fā)。觸發(fā)脈沖順序和三相橋式全控整流電路一樣，為VT1~VT6,依次相差60°。相電壓過零點定為a的起點，a角移相范圍是0°~150°。三相全波星形無中線調(diào)壓電路α=0o時的波形

圖3-10三相全波星形無中線調(diào)壓電路α=30o時的波形

③控制角α=60oα=60o情況下的具體分析與α=30o相似。這里給出α=60o時的脈沖分配圖、導(dǎo)通區(qū)間和U相負(fù)載電壓波形如圖3-11所示。歸納α=60o時的導(dǎo)通特點如下：每個晶閘管導(dǎo)通120o

；每個區(qū)間由兩個晶閘管構(gòu)成回路。

圖3-11三相全波星形無中線調(diào)壓電路α=60o時的波形

⑤觸發(fā)角α=120o觸發(fā)脈沖脈寬大于60o

歸納α=120o時的導(dǎo)通特點如下：每個晶閘管觸發(fā)后通30o，斷30o，再觸發(fā)導(dǎo)通30o；各區(qū)間要么由兩個管子導(dǎo)通構(gòu)成回路，要么沒有管子導(dǎo)通。圖3-13三相全波星形無中線調(diào)壓電路α=120o時的波形

工作狀態(tài)小結(jié)：（1）a＜30°：處于第一類工作狀態(tài)（三相同時導(dǎo)電）。（2）30°＜a＜60°：每隔30°交替地出現(xiàn)第一類和第二類工作狀態(tài)。（3）60°<a<90°：處于第二類工作狀態(tài)（兩相同時導(dǎo)電）（4）90°<a<150°：交替處于第一類工作狀態(tài)和斷流狀態(tài)。（5）a>150°：電路全斷流，不能工作。所以電阻負(fù)載控制角a

的調(diào)控范圍為：0°~150°,三相阻感性負(fù)載，分析方法與單相電路相同。交流調(diào)功電路與交流調(diào)壓電路的比較

相同點電路形式完全相同

不同點控制方式不同交流調(diào)壓電路在每個電源周期都對輸出電壓波形進行控制。交流調(diào)功電路是將負(fù)載與交流電源接通幾個周期,再斷開幾個周期,通過通斷周波數(shù)的比值來調(diào)節(jié)負(fù)載所消耗的平均功率。(a)單相交流調(diào)功器；(b)三相交流調(diào)功器過零觸發(fā)通斷控制時的輸出電壓波形

單相交流零觸發(fā)開關(guān)電路的工作波形由于晶閘管是在電源電壓過零的瞬時被觸發(fā)導(dǎo)通的，這就可以保證大大減小瞬態(tài)負(fù)載浪涌電流和觸發(fā)導(dǎo)通時的電流變化率di/dt，從而使晶閘管由于di/dt過大而失效或換相失敗的幾率大大減少。過零觸發(fā)的優(yōu)點:可以在負(fù)載上得到完整的波形,克服了移相觸發(fā)產(chǎn)生諧波干擾的缺點.知識點:

斬控式交流調(diào)壓電路用V1進行斬波控制用V3給負(fù)載電流提供續(xù)流通道在交流電源u1的正半周斬控式交流調(diào)壓電路工作原理與直流斬波電路相似。右圖給出了電阻負(fù)載時斬控式交流調(diào)壓電路的負(fù)載電壓Uo和電源電流i1波形。電源電流的基波分量和電源電壓同相位，即位移因數(shù)為1。電源電流不含低次諧波，只含和開關(guān)周期T有關(guān)的高次諧波。功率因數(shù)接近1。電阻負(fù)載斬控式交流調(diào)壓電路波形第七章變頻電路逆變的概念

逆變——與整流相對應(yīng)，直流電變成交流電。交流側(cè)接電網(wǎng)，為有源逆變。交流側(cè)接負(fù)載，為無源逆變。逆變與變頻變頻電路：分為交交變頻和交直交變頻兩種。交直交變頻由交直變換（整流）和直交變換兩部分組成，后一部分就是逆變。工作原理P組工作時，負(fù)載電流io為正。N組工作時，io為負(fù)。兩組變流器按一定的頻率交替工作，負(fù)載就得到該頻率的交流電。改變兩組變流器的切換頻率，就可改變輸出頻率wo

。改變變流電路的控制角a，就可以改變交流輸出電壓的幅值。單相交交變頻器為使uo波形接近正弦波，可按正弦規(guī)律對a角進行調(diào)制。在半個周期內(nèi)讓P組a

角按正弦規(guī)律從90°減到0°或某個值，再增加到90°，每個控制間隔內(nèi)的平均輸出電壓就按正弦規(guī)律從零增至最高，再減到零。另外半個周期可對N組進行同樣的控制。uo由若干段電源電壓拼接而成，在uo的一個周期內(nèi)，包含的電源電壓段數(shù)越多，其波形就越接近正弦波。設(shè)負(fù)載阻抗角為j

，則輸出電流滯后輸出電壓j

角。兩組變流電路采取無環(huán)流工作方式，即一組變流電路工作時，封鎖另一組變流電路的觸發(fā)脈沖。理想化交交變頻電路的整流和逆變工作狀態(tài)工作狀態(tài)t1~t3期間：io正半周，正組工作，反組被封鎖。t1~t2：

uo和io均為正，正組整流，輸出功率為正。t2~t3

：

uo反向，io仍為正，正組逆變，輸出功率為負(fù)。理想化交交變頻電路的整流和逆變工作狀態(tài)t3~t5期間：io負(fù)半周，反組工作，正組被封鎖。t3~t4

：uo和io均為負(fù)，反組整流，輸出功率為正。t4~t5

：

uo反向，io仍為負(fù)，反組逆變，輸出功率為負(fù)。小結(jié)：哪一組工作由io方向決定，與uo極性無關(guān)。工作在整流還是逆變，則根據(jù)uo方向與io方向是否相同確定。理想化交交變頻電路的整流和逆變工作狀態(tài)當(dāng)uo和io的相位差小于90°時，一周期內(nèi)電網(wǎng)向負(fù)載提供能量的平均值為正，電動機工作在電動狀態(tài)。當(dāng)二者相位差大于90°時，一周期內(nèi)電網(wǎng)向負(fù)載提供能量的平均值為負(fù)，電網(wǎng)吸收能量，電動機為發(fā)電狀態(tài)。考慮無環(huán)流工作方式下io過零的死區(qū)時間，一周期可分為6段。單相交交變頻電路輸出電壓和電流波形第1段

io

<0，

uo

>0，反組逆變第2段電流過零，為無環(huán)