【正文】 (2) 相位控制 (3) 斬波控制 (1) 通斷控制 第六講 交流 交流變換電路 5 相控式單相交流調(diào)壓電路 電阻負(fù)載 ? 工作原理： ?在 u1的正半周和負(fù)半周，分別對(duì) VT1和 VT2的開(kāi)通角 ?進(jìn)行控制就可以調(diào)節(jié)輸出電壓。 )??= 90176。 ) I VTN ?負(fù)載電流有效值 : ? IVT的標(biāo)么值 : 12 UZIIVTV T N ?VTII 20 ?第六講 交流 交流變換電路 12 相控式單相交流調(diào)壓電路 阻感負(fù)載 窄脈沖觸發(fā) （ 0? ?時(shí)） ? VT1持續(xù)導(dǎo)通時(shí)， VT2不通 。 ?和電阻負(fù)載時(shí)相比，阻感負(fù)載時(shí)的諧波電流含量少一些。零線有很大 3倍次諧波電流。 60?≤? 90?： ?兩管導(dǎo)通，每管導(dǎo)通120176。 ? 單相交流調(diào)壓電路的分析方法和結(jié)論完全適用。 ? 配以固定電容器，就可在從容性到感性的范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)無(wú)功功率，稱(chēng)為靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置 (Static Var Campensator— SVC） ， 用來(lái)對(duì)無(wú)功功率進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，以補(bǔ)償電壓波動(dòng)或閃變。 2 ? N ? M 電源周期 控制周期 = M 倍電源周期 = 2 ? 4 ? M O 導(dǎo)通段 = M 3 ? M 2 ? M u o u 1 u o , i o ? t U 1 2 交流調(diào)功電路典型波形(M = N =2) 第六講 交流 交流變換電路 30 交流調(diào)功電路 諧波情況 ? 右圖的頻譜圖（ 以控制周期為基準(zhǔn) ）。 TSC基本原理圖 a) 基本單元單相簡(jiǎn)圖 b) 分組投切單相簡(jiǎn)圖 第六講 交流 交流變換電路 33 交流電力電子開(kāi)關(guān) 晶閘管的投切 ? 選擇晶閘管投入時(shí)刻的原則： 該時(shí)刻交流電源電壓和電容器預(yù)充電電壓相等，這樣電容器電壓不會(huì)產(chǎn)生躍變，就不會(huì)產(chǎn)生沖擊電流。 ? 兩組變流器按一定的頻率交替工作 ， 負(fù)載就得到該頻率的輸出交流電 。 uab, uac, ubc, uba, uca和 ucb依次用 u1~u6表示。 ? 設(shè)負(fù)載阻抗角為 ?，則輸出電流滯后輸出電壓 ? 。 第 4段 io0， uo0， 正組逆變 ?第 5段又是 無(wú)環(huán)流死區(qū) 。 不論負(fù)載功率因數(shù)是滯后的還是超前的，輸入的無(wú)功電流總是滯后。 5fo， … ?12fi177。 ? 調(diào)速系統(tǒng)使用的 三相交交變頻電路 由三組輸出電壓相位各差 120?的單相交交變頻電路組成。 6fo 、 7fi 、 7fi177。利用該特性可以改善輸入功率因數(shù)并提高輸出線電壓中正弦基波幅值。 在線電壓中三次諧波相互抵消 ， 線電壓仍為正弦波 ? 若各相輸出電壓均為正弦 ， 其每相電壓正弦基波的最大幅值為 Ud0；而若各相輸出電壓均為梯形波 ， 其中所含正弦基波幅值最大可提高 15%左右 ? 該方案適合于長(zhǎng)時(shí)間工作在高輸出電壓區(qū)域 ， 此時(shí) ?角較小 ，因此輸入功率因數(shù)可提高 15%左右 uA N 39。 6fo 、 13fi 、 13fi177。 的單相交交變頻電路構(gòu)成 ? 電源進(jìn)線通過(guò)進(jìn)線電抗器接在公共的交流母線上 ? 因?yàn)殡娫催M(jìn)線端公用，所以三組的輸出端必須隔離。 3fo， 12fi177。 ?輸出電壓比 ? 越小，半周期內(nèi) ?的平均值越靠近 90?。 當(dāng)二者相位差大于 90?時(shí)，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(dòng)機(jī)為發(fā)電狀態(tài) 1OO23 456圖4 2 0uoio? t? t第六講 交流 交流變換電路 43 單相交交變頻器 ? 不同 ? 時(shí)，在 uo一周期內(nèi)，?隨 ?ot 變化的情況如圖示 ? ?較小，即輸出電壓較低時(shí)，?只在離 90?很近的范圍內(nèi)變化，電路的輸入功率因數(shù)非常低。 a)整流 逆變阻斷圖4 1 9b)PNttttt整流 逆變阻斷OOOOOuo, iouoiot1t2t3t4t5uouPuNuoiPiNuPuNuoioiNiP第六講 交流 交流變換電路 41 單相交交變頻器 工作狀態(tài) ? t1~t3期間： io 0，正組工作，反組被封鎖。 ? u1 ~ u6所對(duì)應(yīng)的同步信號(hào)分別用 us1~ us6表示。 ? 改變變流電路的控制角 ?，就可以改變交流輸出電壓的幅值 。 ?成本稍低，但響應(yīng)速度稍慢，投切電容器的最大時(shí)間滯后為一個(gè)周波。 ? 以電源周期為基準(zhǔn) ，電流中不含整數(shù)倍頻率的諧波，但含有非整數(shù)倍頻率的諧波。 b) α=135176。 ? 諧波情況 ? 3倍次諧波相位和大小相同，在三角回路中流動(dòng)，而不出現(xiàn)在線電流中。 不同 ?角時(shí)負(fù)載相電壓波形 c) ? =120176。 ? 相電壓過(guò)零點(diǎn)定為 ?的起點(diǎn)， ?角移相范圍是 0?~150176。 阻感負(fù)載 諧波分析 第六講 交流 交流變換電路 15 斬控式單相交流調(diào)壓電路 工作原理 ? 和直流斬波電路類(lèi)似 ? u1正半周，用 V1進(jìn)行斬波控制，V3提供 續(xù)流通道 ? u1負(fù)半周，用 V2進(jìn)行斬波控制，V4提供 續(xù)流通道 ? 設(shè)斬波器件（ V1或 V2）導(dǎo)通時(shí)間為 ton，開(kāi)關(guān)周期為 T，則導(dǎo)通比 ? = ton/T，改變 a 可調(diào)節(jié)輸出電壓 特性 ? 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。 ? 輸出電壓不對(duì)稱(chēng)，含直流分量 寬脈沖觸發(fā) （ 0? ?時(shí)） ? 實(shí)際上 VT1， VT2均導(dǎo)通 180?， u為完整的正弦波，只要 α φ ， u不受 α影響，失控。60176。 ? 輸出電壓與 ?的關(guān)系 : ?移相范圍為 0≤?≤?。 ? 功率因數(shù) ?與 ?的關(guān)系 ： ??=0時(shí)，功率因數(shù) ? =1， ?增大，輸入電流滯后于電壓且畸變， ?降低 第六講 交流 交流變換電路 6 相控式單相交流調(diào)壓電路 ? 負(fù)載電壓有效值