電力電子技術的應用

第10章電力電子技術應用10.1晶閘管直流電動機系統(tǒng)10.2變頻器和交流調(diào)速系統(tǒng)10.3不間斷電源10.4開關電源10.5功率因數(shù)校正技術10.6電力電子技術在電力系統(tǒng)中應用10.7電力電子技術的其他應用

1第一頁，共六十八頁。10.1晶閘管直流電動機系統(tǒng)10.1.1工作于整流狀態(tài)時10.1.2工作于有源逆變狀態(tài)時10.1.3直流可逆電力拖動系統(tǒng)2第二頁，共六十八頁。10.1晶閘管直流電動機系統(tǒng)·引言晶閘管直流電動機系統(tǒng)——晶閘管可控整流裝置帶直流電動機負載組成的系統(tǒng)。是電力拖動系統(tǒng)中主要的一種。是可控整流裝置的主要用途之一。對該系統(tǒng)的研究包括兩個方面：其一是在帶電動機負載時整流電路的工作情況。其二是由整流電路供電時電動機的工作情況。本節(jié)主要從第二個方面進行分析。3第三頁，共六十八頁。10.1.1

工作于整流狀態(tài)時整流電路接反電動勢負載時，負載電流斷續(xù)，對整流電路和電動機的工作都很不利。圖10-1

三相半波帶電動機負載且加平波電抗器時的電壓電流波形通常在電樞回路串聯(lián)一平波電抗器，保證整流電流在較大范圍內(nèi)連續(xù)，如圖10-1。udOidwtuaubucaudOiaibicicwtEUdidR4第四頁，共六十八頁。10.1.1

工作于整流狀態(tài)時此時，整流電路直流電壓的平衡方程為（10-1）式中，。為電動機的反電動勢負載平均電流Id所引起的各種電壓降，包括：變壓器的電阻壓降電樞電阻壓降由重疊角引起的電壓降晶閘管本身的管壓降，它基本上是一恒值。系統(tǒng)的兩種工作狀態(tài)：電流連續(xù)工作狀態(tài)

電流斷續(xù)工作狀態(tài)5第五頁，共六十八頁。10.1.1

工作于整流狀態(tài)時轉速與電流的機械特性關系式為

1)電流連續(xù)時電動機的機械特性

在電機學中，已知直流電動機的反電動勢為（10-2）可根據(jù)整流電路電壓平衡方程式（10-112），得（10-3）（10-4）圖10-2三相半波電流連續(xù)時以電流表示的電動機機械特性其機械特性是一組平行的直線，其斜率由于內(nèi)阻不一定相同而稍有差異。調(diào)節(jié)a角，即可調(diào)節(jié)電動機的轉速。Ona1<a2<a3a3a2a1Id(RB+RM+)IdCe3XB2p6第六頁，共六十八頁。10.1.1

工作于整流狀態(tài)時2)電流斷續(xù)時電動機的機械特性當負載減小時，平波電抗器中的電感儲能減小，致使電流不再連續(xù)，此時其機械特性也就呈現(xiàn)出非線性。電動機的實際空載反電動勢都是。時為：。主電路電感足夠大，可以只考慮電流連續(xù)段，完全按線性處理。當?shù)退佥p載時，可改用另一段較陡的特性來近似處理，等效電阻要大一個數(shù)量級。當Id減小至某一定值Idmin以后，電流變?yōu)閿嗬m(xù)，這個是不存在的，真正的理想空載點遠大于此值。圖10-3

電流斷續(xù)時電動勢的特性曲線斷續(xù)區(qū)特性的近似直線斷續(xù)區(qū)連續(xù)區(qū)EE0E0'OIdminId(0.585U2)(U2)27第七頁，共六十八頁。10.1.1

工作于整流狀態(tài)時電流斷續(xù)時電動機機械特性的特點：圖10-4

電流斷續(xù)時電動勢的特性曲線電流斷續(xù)時理想空載轉速抬高。機械特性變軟，即負載電流變化很小也可引起很大的轉速變化。隨著a

的增加，進入斷續(xù)區(qū)的電流值加大。斷續(xù)區(qū)特性的近似直線斷續(xù)區(qū)連續(xù)區(qū)EE0E0'OIdminId(0.585U2)(

U2)2Oa3a2a1Id分界線斷續(xù)區(qū)連續(xù)區(qū)a5a4E0E圖10-5

考慮電流斷續(xù)時不同a時反電動勢的特性曲線

1<a2<a3<60，a5>a4>608第八頁，共六十八頁。10.1.2工作于有源逆變狀態(tài)時1)電流連續(xù)時電動機的機械特性電流連續(xù)時的機械特性由決定的。逆變時由于，反接，得因為EM=Cen，可求得電動機的機械特性方程式（10-5)（10-6)圖10-6

電動機在四象限中的機械特性正組變流器反組變流器na3a2a1Ida4b2b3b4b1a=b=p2a'=b'=p2b'3b'2b'1b'4a'2a'3a'4a'1a1=b'1;a'1=b1a2=b'2;a'2=b2a增大方向'b增大方向'a增大方向b增大方向9第九頁，共六十八頁。10.1.2工作于有源逆變狀態(tài)時2)電流斷續(xù)時電動機的機械特性可沿用整流時電流斷續(xù)的機械特性表達式，把代入式（10-7）、式（10-8）和式（10-9），便可得EM、n與Id的表達式。三相半波電路為例：(10-7)(10-8)(10-9)10第十頁，共六十八頁。10.1.2工作于有源逆變狀態(tài)時逆變電流斷續(xù)時電動機的機械特性，與整流時十分相似：圖10-7

電動機在四象限中的機械特性理想空載轉速上翹很多，機械特性變軟，且呈現(xiàn)非線性。逆變狀態(tài)的機械特性是整流狀態(tài)的延續(xù)?？v觀控制角變化時，機械特性得變化。第1、4象限中和第3、2象限中的特性是分別屬于兩組變流器的，它們輸出整流電壓的極性彼此相反，故分別標以正組和反組變流器。正組變流器反組變流器na3a2a1Ida4b2b3b4b1a=b=p2a'=b'=p2b'3b'2b'1b'4a'2a'3a'4a'1a1=b'1;a'1=b1a2=b'2;a'2=b2a增大方向'b增大方向'a增大方向b增大方向11第十一頁，共六十八頁。10.1.3

直流可逆電力拖動系統(tǒng)圖10-8

兩組變流器的反并聯(lián)可逆線路圖10-53a與b是兩組反并聯(lián)的可逆電路a三相半波有環(huán)流接線b三相全控橋無環(huán)流接線c對應電動機四象限運行時兩組變流器工作情況12第十二頁，共六十八頁。10.1.3

直流可逆電力拖動系統(tǒng)兩套變流裝置反并聯(lián)連接的可逆電路的相關概念和結論：環(huán)流是指只在兩組變流器之間流動而不經(jīng)過負載的電流。正向運行時由正組變流器供電；反向運行時，則由反組變流器供電。根據(jù)對環(huán)流的處理方法，反并聯(lián)可逆電路又可分為不同的控制方案，如配合控制有環(huán)流（）、可控環(huán)流、邏輯控制無環(huán)流和錯位控制無環(huán)流等。電動機都可四象限運行?？筛鶕?jù)電動機所需運轉狀態(tài)來決定哪一組變流器工作及其工作狀態(tài)：整流或逆變。13第十三頁，共六十八頁。10.1.3

直流可逆電力拖動系統(tǒng)直流可逆拖動系統(tǒng)，除能方便地實現(xiàn)正反轉外，還能實現(xiàn)電動機的回饋制動。電動機反向過程分析：a=b配合控制的有環(huán)流可逆系統(tǒng)對正、反兩組變流器同時輸入觸發(fā)脈沖，并嚴格保證a=b

的配合控制關系。假設正組為整流，反組為逆變，即有aP=bN

，UdaP=UdbN，且極性相抵，兩組變流器之間沒有直流環(huán)流。但兩組變流器的輸出電壓瞬時值不等，會產(chǎn)生脈動環(huán)流。串入環(huán)流電抗器LC限制環(huán)流。14第十四頁，共六十八頁。10.1.3

直流可逆電力拖動系統(tǒng)邏輯無環(huán)流可逆系統(tǒng)工程上使用較廣泛，不需設置環(huán)流電抗器。只有一組橋投入工作（另一組關斷），兩組橋之間不存在環(huán)流。兩組橋之間的切換過程：首先應使已導通橋的晶閘管斷流，要妥當處理使主回路電流變?yōu)榱?，使原導通晶閘管恢復阻斷能力。隨后再開通原封鎖著的晶閘管，使其觸發(fā)導通。

這種無環(huán)流可逆系統(tǒng)中，變流器之間的切換過程由邏輯單元控制，稱為邏輯控制無環(huán)流系統(tǒng)。直流可逆電力拖動系統(tǒng)，將在后繼課“電力拖動自動控制系統(tǒng)”中進一步分析討論。15第十五頁，共六十八頁。10.2變頻器和交流調(diào)速系統(tǒng)定義以交流（直流）電動機為動力拖動各種生產(chǎn)機械的系統(tǒng)我們稱之為交流（直流）電氣傳動系統(tǒng)，也稱交流（直流）電氣拖動系統(tǒng)構成中間傳動機構交流電源輸入終端機械交流電機直流調(diào)速裝置直流輸出皮帶輪、齒輪箱等風機、泵等直流電機交流調(diào)速裝置交流輸出執(zhí)行機構變頻器16第十六頁，共六十八頁。10.2.1交直交變頻電路當負載為電動機時，通常要求間接交流變流電路具有再生反饋電力的能力，要求輸出電壓的大小和頻率可調(diào)，此時該電路又名交直交變頻電路。不能再生反饋電力的電壓型間接交流變流電路的整流部分采用的是不可控整流，它只能由電源向直流電路輸送功率，而不能反饋電力。圖中逆變電路的能量是可以雙向流動的，若負載能量反饋到中間直流電路，將導致電容電壓升高，稱為泵升電壓。1）電壓型間接交流變流電路圖10-7不能再生反饋的電壓型間接交流變流電路17第十七頁，共六十八頁。10.2.1交直交變頻電路使電路具備再生反饋電力的能力的方法：帶有泵升電壓限制電路的電壓型間接交流變流電路。當泵升電壓超過一定數(shù)值時，使V0導通，把從負載反饋的能量消耗在R0上。圖10－8帶有泵升電壓限制電路的電壓型間接交流變流電路利用可控變流器實現(xiàn)再生反饋的電壓型間接交流變流電路。

當負載回饋能量時，可控變流器工作于有源逆變狀態(tài)，將電能反饋回電網(wǎng)。圖10－9利用可控變流器實現(xiàn)再生反饋的電壓型間接交流變流電路18第十八頁，共六十八頁。10.2.1交直交變頻電路整流和逆變均為PWM控制的電壓型間接交流變流電路。整流和逆變電路的構成完全相同，均采用PWM控制，能量可雙向流動。輸入輸出電流均為正弦波，輸入功率因數(shù)高，且可實現(xiàn)電動機四象限運行。圖8－10整流和逆變均為PWM控制的電壓型間接交流變流電路19第十九頁，共六十八頁。10.2.1交直交變頻電路2）電流型間接交流變流電路整流電路為不可控的二極管整流時，電路不能將負載側的能量反饋到電源側。

圖10-不能再生反饋電力的電流型間接交流變流電路圖10-11采用可控整流的電流型間接交流變流電路為使電路具備再生反饋電力的能力，可采用：整流電路采用晶閘管可控整流電路。負載回饋能量時，可控變流器工作于有源逆變狀態(tài)，使中間直流電壓反極性。20第二十頁，共六十八頁。10.2.1交直交變頻電路整流和逆變均為PWM控制的電流型間接交流變流電路通過對整流電路的PWM控制使輸入電流為正弦并使輸入功率因數(shù)為1。圖10-13整流和逆變均為PWM控制的電流型間接交流變流電路圖10-12電流型交-直-交PWM變頻電路實現(xiàn)再生反饋的電路圖負載為三相異步電動機，適用于較大容量的場合。21第二十一頁，共六十八頁。10.2.1交直交變頻電路晶閘管直流電動機傳動系統(tǒng)存在一些固有的缺點：(1)受使用環(huán)境條件制約；(2)需要定期維護；(3)最高速度和容量受限制等。交流調(diào)速傳動系統(tǒng)除了克服直流調(diào)速傳動系統(tǒng)的缺點外還具有：(1)交流電動機結構簡單，可靠性高；(2)節(jié)能；(3)高精度，快速響應等優(yōu)點。22第二十二頁，共六十八頁。10.2.2交流電動機變頻調(diào)速控制方式采用變頻調(diào)速方式時，無論電機轉速高低，轉差功率的消耗基本不變，系統(tǒng)效率是各種交流調(diào)速方式中最高的，具有顯著的節(jié)能效果，是交流調(diào)速傳動應用最多的一種方式。籠型異步電動機的定子頻率控制方式有：(1)恒壓頻比(U/f)控制；(2)轉差頻率控制；(3)矢量控制；(4)直接轉矩控制等。23第二十三頁，共六十八頁。10.2.2交流電動機變頻調(diào)速控制方式1）恒壓頻比控制為避免電動機因頻率變化導致磁飽和而造成勵磁電流增大,引起功率因數(shù)和效率的降低，需對變頻器的電壓和頻率的比率進行控制，使該比率保持恒定，即恒壓頻比控制，以維持氣隙磁通為額定值。恒壓頻比控制是比較簡單，被廣泛采用的控制方式。該方式被用于轉速開環(huán)的交流調(diào)速系統(tǒng)，適用于生產(chǎn)機械對調(diào)速系統(tǒng)的靜、動態(tài)性能要求不高的場合。24第二十四頁，共六十八頁。10.2.2交流電動機變頻調(diào)速控制方式轉速給定既作為調(diào)節(jié)加減速的頻率f指令值，同時經(jīng)過適當分壓，作為定子電壓U1的指令值。該比例決定了U/f比值，可以保證壓頻比為恒定。在給定信號之后設置的給定積分器，將階躍給定信號轉換為按設定斜率逐漸變化的斜坡信號ugt，從而使電動機的電壓和轉速都平緩地升高或降低，避免產(chǎn)生沖擊。圖10-14采用恒壓頻比控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)框圖25第二十五頁，共六十八頁。10.2.2交流電動機變頻調(diào)速控制方式給定積分器輸出的極性代表電機轉向，幅值代表輸出電壓、頻率。絕對值變換器輸出ugt的絕對值uabs，電壓頻率控制環(huán)節(jié)根據(jù)uabs及ugt的極性得出電壓及頻率的指令信號，經(jīng)PWM生成環(huán)節(jié)形成控制逆變器的PWM信號，再經(jīng)驅動電路控制變頻器中IGBT的通斷，使變頻器輸出所需頻率、相序和大小的交流電壓，從而控制交流電機的轉速和轉向。圖10-14采用恒壓頻比控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)框圖26第二十六頁，共六十八頁。10.2.2交流電動機變頻調(diào)速控制方式2）轉差頻率控制在穩(wěn)態(tài)情況下，當穩(wěn)態(tài)氣隙磁通恒定時，異步電機電磁轉矩近似與轉差角頻率成正比。因此，控制ws就相當于控制轉矩。采用轉速閉環(huán)的轉差頻率控制，使定子頻率w1=wr+ws，則w1隨實際轉速wr增加或減小，得到平滑而穩(wěn)定的調(diào)速，保證了較高的調(diào)速范圍。轉差頻率控制方式可達到較好的靜態(tài)性能，但這種方法是基于穩(wěn)態(tài)模型的，得不到理想的動態(tài)性能。27第二十七頁，共六十八頁。10.2.2交流電動機變頻調(diào)速控制方式3）矢量控制異步電動機的數(shù)學模型是高階、非線性、強耦合的多變量系統(tǒng)。傳統(tǒng)設計方法無法達到理想的動態(tài)性能。矢量控制方式基于異步電機的按轉子磁鏈定向的動態(tài)模型，將定子電流分解為勵磁分量和與此垂直的轉矩分量，參照直流調(diào)速系統(tǒng)的控制方法，分別獨立地對兩個電流分量進行控制，類似直流調(diào)速系統(tǒng)中的雙閉環(huán)控制方式?？刂葡到y(tǒng)較為復雜，但可獲得與直流電機調(diào)速相當?shù)目刂菩阅堋?8第二十八頁，共六十八頁。10.2.2交流電動機變頻調(diào)速控制方式4）直接轉矩控制直接轉矩控制方法同樣是基于動態(tài)模型的，其控制閉環(huán)中的內(nèi)環(huán)，直接采用了轉矩反饋，并采用砰—砰控制，可以得到轉矩的快速動態(tài)響應。并且控制相對要簡單許多。29第二十九頁，共六十八頁。10.3不間斷電源CVCF電源主要用作不間斷電源(UPS)。UPS-UninterruptiblePowerSuppliesUPS是指當交流輸入電源（習慣稱為市電）發(fā)生異?；驍嚯姇r，還能繼續(xù)向負載供電，并能保證供電質(zhì)量，使負載供電不受影響的裝置。UPS廣泛應用于各種對交流供電可靠性和供電質(zhì)量要求高的場合。30第三十頁，共六十八頁。10.3不間斷電源1）UPS基本工作原理:圖10-15UPS基本結構原理圖市電正常時，由市電供電，市電經(jīng)整流器整流為直流，再逆變?yōu)?0Hz恒頻恒壓的交流電向負載供電。同時，整流器輸出給蓄電池充電，保證蓄電池的電量充足。此時負載可得到的高質(zhì)量的交流電壓，具有穩(wěn)壓、穩(wěn)頻性能，也稱為穩(wěn)壓穩(wěn)頻電源。市電異常乃至停電時，蓄電池的直流電經(jīng)逆變器變換為恒頻恒壓交流電繼續(xù)向負載供電，供電時間取決于蓄電池容量的大小。31第三十一頁，共六十八頁。10.3不間斷電源圖10-17具有旁路電源系統(tǒng)的UPS

增加旁路電源系統(tǒng)，可使負載供電可靠性進一步提高。圖10-16用柴油發(fā)電機作為后備電源的UPS

為了保證長時間不間斷供電，可采用柴油發(fā)電機（簡稱油機）作為后備電源。32第三十二頁，共六十八頁。10.3不間斷電源2）UPS主電路結構圖10-18小容量UPS主電路

小容量的UPS，整流部分使用二極管整流器和直流斬波器(PFC)，可獲得較高的交流輸入功率因數(shù)，逆變器部分使用IGBT并采用PWM控制，可獲得良好的控制性能。圖10-19大功率UPS主電路大容量UPS主電路。采用PWM控制的逆變器開關頻率較低，通過多重化聯(lián)結降低輸出電壓中的諧波分量。33第三十三頁，共六十八頁。10.4開關電源如果間接直流變流電路輸入端的直流電源是由交流電網(wǎng)整流得來，所構成的交－直－交－直電路，通常被稱為開關電源。由于開關電源采用了工作頻率較高的交流環(huán)節(jié)，變壓器和濾波器都大大減小，體積和重量都遠小于相控整流電源，此外，工作頻率的提高還有利于控制性能的提高。34第三十四頁，共六十八頁。10.5功率因數(shù)校正技術35第三十五頁，共六十八頁。10.6電力電子技術在電力系統(tǒng)中應用10.6.1電力電子技術在電力系統(tǒng)中應用36第三十六頁，共六十八頁。10.6.1高壓直流輸電HVDC系統(tǒng)的主要元件如圖所示，以雙極系統(tǒng)為例，其它結構的元件與該圖所示基本類同。37第三十七頁，共六十八頁。10.6.1高壓直流輸電38第三十八頁，共六十八頁。晶閘管換流閥39第三十九頁，共六十八頁。并聯(lián)電容器組40第四十頁，共六十八頁。10.6.1高壓直流輸電１）換流器它們完成交－直流和直一交流轉換，由閥橋和有抽頭切換器的變壓器構成。41第四十一頁，共六十八頁。10.6.1高壓直流輸電２）直流平波電抗器這些大電抗器具有高達1H的電感，在每個換流站與每極串聯(lián)。42第四十二頁，共六十八頁。10.6.1高壓直流輸電３）諧波濾波器換流器在交流和直流兩側均產(chǎn)生諧波電壓和諧波電流。43第四十三頁，共六十八頁。10.6.1高壓直流輸電４）無功功率支持換流器內(nèi)部要吸收無功功率，穩(wěn)態(tài)條件下，所消耗的無功功率是傳輸功率的50％左右。44第四十四頁，共六十八頁。10.6.1高壓直流輸電５）接地極45第四十五頁，共六十八頁。10.6.1高壓直流輸電６）直流輸電線可以是架空線，也可以是電纜。除了導體數(shù)和間距的要求有差異外，直流線路與交流線路十分相似。46第四十六頁，共六十八頁。10.6.1高壓直流輸電７）交流斷路器為了排除變壓器故障和使直流聯(lián)絡線停運，在交流側裝有斷路器，它們不是用來排除直流故障的，因為直流故障可以通過換流器的控制更快地清除。47第四十七頁，共六十八頁。10.6.1高壓直流輸電直流系統(tǒng)的電流和功率48第四十八頁，共六十八頁。10.6.1.1直流輸電系統(tǒng)的分類由于目前各種類型的直流斷路器都還處于研制階段，致使直流輸電系統(tǒng)還不能像交流系統(tǒng)一樣構成各種復雜的網(wǎng)絡，目前直流輸電大多是兩端供電系統(tǒng)。該系統(tǒng)常見的接線類型有：49第四十九頁，共六十八頁。10.6.1.1直流輸電系統(tǒng)的分類１）單極線路方式是用一根架空導線或電纜線，以大地或海水作為返回線路組成的直流輸電系統(tǒng)50第五十頁，共六十八頁。10.6.1.1直流輸電系統(tǒng)的分類2)雙極線路方式雙極線路方式有兩根不同極性（即正、負極）的導線，可具有大地回路或中性線回路。Ａ雙極兩線中性點兩端接地方式Ｂ雙極兩線中性點單端接地方式51第五十一頁，共六十八頁。10.6.1.1直流輸電系統(tǒng)的分類Ｃ雙極中性線方式將雙極兩端的中性點用導線連接起來，就構成雙極中性線方式。這種方式由于增加了一根導線．在經(jīng)濟上將增加一定的投資52第五十二頁，共六十八頁。10.6.1.1直流輸電系統(tǒng)的分類D“背靠背”(back-to-back）換流方式?jīng)]有直流輸電線路，而將整流站和逆變站建在一起的直流系統(tǒng)稱為“背靠背”換流站。這種方式適用于不同額定頻率或者相同額定頻率非同步運行的交流系統(tǒng)之間的互聯(lián)。因為沒有直流輸電線路，所以直流系統(tǒng)可選用較低的額定電壓。這樣，整個直流系統(tǒng)的絕緣費用可降低。目前世界各國已修建和準備投建的“背靠背”直流工程較多，其主要用途是系統(tǒng)的增容時限制短路容量，從而不致更換大量的電氣設備。53第五十三頁，共六十八頁。54第五十四頁，共六十八頁。10.6.2無功功率控制55第五十五頁，共六十八頁。什么叫無功？電源能量與感性負載線圈中磁場能量或容性負載電容中的電場能量之間進行著可逆的能量交換而占有的電網(wǎng)容量叫無功，無功功率表達式如下：式中無功量的單位為Var（乏），線電壓的單位為V（伏），視在電流I單位為A（安）。10.6.2無功功率控制56第五十六頁，共六十八頁。無功及分類

1、感性無功：電流矢量滯后電壓矢量90度，如：電動機、變壓器線圈、晶閘管變流設備等；2、容性無功：電流矢量超前電壓矢量90度，如：電容器、電纜輸配電線路、電力電子超前控制設備等；3、基波無功：與電源頻率相等的無功；4、諧波無功：與電源頻率不相等的無功。10.6.2無功功率控制57第五十七頁，共六十八頁。什么是無功補償？

無功補償：指根據(jù)電網(wǎng)中的無功類型，人為地補償容性無功或感性無功來抵消線路中的無功功率。無功功率有那些危害：—無功功率不做功，但占用電網(wǎng)容量和導線截面積，造成線路壓降增大，使供配電設備過載，諧波無功使電網(wǎng)受到污染，甚至會引起電網(wǎng)振蕩顛覆。

10.6.2無功功率控制58第五十八頁，共六十八頁。10.6.2無功功率控制為什么要進行無功功率補償

—是為了減小供配電線路中往復交換的無功功率，提高供配電線路的利用率。59第五十九頁，共六十八頁。6-601)晶閘管投切電容（ThyristorSwitched——Capacitor——TSC）圖10-35TSC基本原理圖a)基本單元單相簡圖b)分組投切單相簡圖10.6.2無功功率控制作用對無功功率控制，可提高功率因數(shù)，穩(wěn)定電網(wǎng)電壓，改善供電質(zhì)量。性能優(yōu)于機械開關投切的電容器。結構和原理晶閘管反并聯(lián)后串入交流電路。實際常用三相，可三角形聯(lián)結，也可星形聯(lián)結。60第六十頁，共六十八頁。6-61晶閘管的投切選擇晶閘管投入時刻的原則：該時刻交流電源電壓和電容器預充電電壓相等，這樣電容器電壓不會產(chǎn)生躍變，就不會產(chǎn)生沖擊電流。理想情況下，希望電容器預充電電壓為電源電壓峰值，這時電源電壓的變化率為零，電容投入過程不但沒有沖擊電流，電流也沒有階躍變化。12ttttusiCuCVT1VT2ttuVT1uusiCuCCVT1VT2VT1圖10-36TSC理想投切時刻原理說明10.6.2無功功率控制61第六十一頁，共六十八頁。6-62TSC電路也可采用晶閘管和二極管反并聯(lián)的方式10.6.2無功功率控制由于二極管的作用，在電路不導通時uC總會維持在電源電壓峰值。成本稍低，但響應速度稍慢，投切電容器的最大時間滯后為一個周波。12ttttusiCuCVT1VT2ttuVT1uusiCuCCVT1VT2VT1圖10-37TSC理想投切時刻原理說明62第六十二頁，共六十八頁。6-