【正文】 和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)是限制輸出頻率提高的主要因素。 ， us1~us6的最大值和相應(yīng)線電壓 a =0的時(shí)刻對(duì)應(yīng) 。 當(dāng)二者相位差大于 90176。 t2 ~ t3 ： uo反向， io仍為正，正組逆變，輸出功率為負(fù)。 另外半個(gè)周期可對(duì) N組進(jìn)行同樣的控制 。 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 。 1 2 t t t t u s i C u C VT 1 VT 2 t t u VT 1 u u s i C u C C VT 1 VT 2 VT 1 圖 416 TSC理想投切時(shí)刻原理說(shuō)明 交流電力電子開關(guān) 36 TSC電路也可采用晶閘管和二極管反并聯(lián)的方式 交流電力電子開關(guān) 由于二極管的作用，在電路不導(dǎo)通時(shí) uC總會(huì)維持在電源電壓峰值。 通常沒有明確的控制周期，只是根據(jù)需要控制電路的接通和斷開。 負(fù)載電壓和負(fù)載電流（也即電源電流）的重復(fù)周期為 M倍電源周期。 b) α=135176。 1(k為正整數(shù) )。 1(k=1， 2， 3， … )， 和三相橋式全控整流電路交流側(cè)電流所含諧波的次數(shù)完全相同 。 。 ：三管導(dǎo)通與兩管導(dǎo)通交替，每管導(dǎo)通 180176。 電流通路中至少有兩個(gè)晶閘管，應(yīng)采用雙脈沖或?qū)捗} 沖觸發(fā)。 17 三相交流調(diào)壓電路 ? 根據(jù)三相聯(lián)結(jié)形式的不同，三相交流調(diào)壓電路具有多種形式 圖 49 三相交流調(diào)壓電路 a) 星形聯(lián)結(jié) b) 線路控制三角形聯(lián)結(jié) c) 支路控制三角形聯(lián)結(jié) d) 中點(diǎn)控制三角形聯(lián)結(jié) 18 三線四相 基本原理：相當(dāng)于三個(gè)單相交流調(diào)壓電路的組合，三相互相錯(cuò)開120176。 ??????,5,3,1o )s i nc o s()(nnn tnbtnatu 22on 21nn baU ??RUI /onon ?0 60 120 180圖4 6基波3 次5 次7 次觸發(fā)延遲角 a / ( 176。 單相交流調(diào)壓電路 10 圖 44 單相交流調(diào)壓電路 a為參變量時(shí) I VTN和 a關(guān)系曲線 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 160 180 0 40 120 80 j = 0 a / (176。 a =0時(shí)，輸出電壓為最大 。1 《 電力電子技術(shù) 》 （第四版） 2 ? 引言 ? 交流調(diào)壓電路 ? 其他交流電力控制電路 ? 交交變頻電路 ? 矩陣式變頻電路 ? 本章要點(diǎn) 第 4章交流電力控制電路和交交變頻電路 3 ? 本章主要講述 交流 交流變流電路 ? 把一種形式的交流變成另一種形式交流的電路 變頻電路 改變頻率的電路 交交變頻 直接 交直交變頻 間接 交流電力控制電路 只改變電壓 ,電流或控制電路的通斷 ,而不改變頻率的電路。 交流調(diào)壓電路 6 ? 單相交流調(diào)壓電路 ? ? 三相交流調(diào)壓電路 交流調(diào)壓電路 7 O u 1 u o i o u VT w t O w t O w t O w t 單相交流調(diào)壓電路 ? 1) 電阻負(fù)載 圖 41 電阻負(fù)載單相交流調(diào)壓電路及其波形 輸出電壓與 α 的關(guān)系 : 移相范圍為 0≤ a ≤π 。 )圖 43 單相交流調(diào)壓電路以 a為參變量的 θ和 a關(guān)系曲線 wt = a 時(shí)刻開通晶閘管VT1，可求得 θ （ 4－ 7） jqjajqa tg)s i n ()s i n (????? e當(dāng) a = j 時(shí) θ = π 當(dāng) a j 時(shí) θ π 以 j 為參變量，利用（ 4－ 7)可把 a 和 θ 的關(guān)系表示成右圖。 (412) 基波和各次諧波有效值 (413)負(fù)載電流基波和各次諧波有效值 (414) 電流基波和各次諧波標(biāo)么值隨 a變化的曲線 （ 基準(zhǔn)電流為 a =0時(shí)的有效值 ）如圖 46所示 。 功率因數(shù)接近 1。 1) 星形聯(lián)結(jié)電路 可分為 三線三相和三線四相 圖 49 三相交流調(diào)壓電路 a) 星形聯(lián)結(jié) 三相交流調(diào)壓電路 19 三相三線，主要分析阻負(fù)載時(shí)的情況 圖 49 三相交流調(diào)壓電路 a) 星形聯(lián)結(jié) 三相交流調(diào)壓電路 任一相導(dǎo)通須和另一相構(gòu)成回路。 ≤ a 60176。 ：兩管導(dǎo) 通，每管導(dǎo)通 120176。 三相交流調(diào)壓電路 23 諧波情況 三相交流調(diào)壓電路 電流諧波次數(shù)為 6k177。 線電流中所諧波次數(shù)為 6k177。 27 圖 411 晶閘管控制電抗器 (TCR)電路 a) b) c) 圖 412 TCR電路負(fù)載相電流和輸入線電流波形 a) α=120176。 31 電阻負(fù)載時(shí)的工作情況 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 w t U 1 2 圖 413 交流調(diào)功電路典型波形 (M = N =2) 圖 4－ 1電阻負(fù)載單相交流調(diào)壓電路 交流調(diào)功電路 控制周期為 M倍電源周期 ， 晶閘管在前 N個(gè)周期導(dǎo)通 ， 后 M－N個(gè)周期關(guān)斷 。 與交流調(diào)功電路的 區(qū)別 并不控制電路的平均輸出功率。 理想情況下，希望電容器預(yù)充電電壓為電源電壓峰值，這時(shí)電源電壓的變化率為零，電容投入過(guò)程不但沒有沖擊電流，電流也沒有階躍變化。 N組工作時(shí) ， io為 負(fù) 。 ， 每個(gè)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 。 t1~ t2： uo和 io均為正，正組整流，輸出功率為正。 時(shí)，一周期內(nèi)電網(wǎng)向負(fù)載提供能量的平均值為正，電動(dòng)機(jī)工作在電動(dòng)狀態(tài)。 50 u1~u6所對(duì)應(yīng)的同步信號(hào)分別用 us1~us6表示 us1~us6 比相應(yīng)的 u1~u6超前 30176。)輸出相位 w 0 t圖4 2 212015018030609000 . 10 . 20 . 30 . 80 . 91 . 00 . 80 . 20 . 30 . 91 . 0? 2 ?2?23 ?圖 422 不同 g 時(shí) a和 wot的關(guān)系 )s i n(s i n2)s i n(c o so1o1ttwg?wga????? 單相交交變頻器 52 ? 4) 輸入輸出特性 單相交交變頻器 (1) 輸出上限頻率 輸出頻率增高時(shí)，輸出電壓一周期所含電網(wǎng)電壓段數(shù)減少，波形畸變嚴(yán)重。 輸出電壓比 g 越小，半周期內(nèi) a的平均值越靠近 90176。 5fo， … 12fi177。 1) 電路接線方式 公共交流母線進(jìn)線方式 輸出星形聯(lián)結(jié)方式 交交變頻電路主要應(yīng)用于大功率交流電機(jī) 調(diào)速系統(tǒng)，使用的是三相交交變頻電路。 58 (2) 輸出星形聯(lián)結(jié)方式 – 三組的輸出端是星形聯(lián)結(jié)，電動(dòng)機(jī)的三個(gè)繞組也是星形聯(lián)結(jié) – 電動(dòng)機(jī)中點(diǎn)不和變頻器中點(diǎn)接在一起，電動(dòng)機(jī)只引出三根線即可 ? 圖 425 輸出星形聯(lián)結(jié)方式三相交交變頻電路 a）簡(jiǎn)圖 b）詳圖 三組的輸出端是星形聯(lián)結(jié)，電動(dòng)機(jī)的三個(gè)繞組也是星形聯(lián)結(jié)。 有些諧波相互抵消，諧波種類有所減少，總的諧波幅值也有所降低。其中5fi次諧波的幅值最大。 使三組單相變頻器的輸出均 為梯形波 （ 也稱準(zhǔn)梯形波 ） ， 主要諧波成分是三次諧波 。圖 427 梯形波控制方式的理想輸出電壓波形 三相交交變頻電路 66 交交變頻和交直交變頻的比較 ，先把交流變換成直流，再把直流逆變成可變頻率的交流，稱交直交變頻電路。 三相交交變頻電路 68 矩陣式變頻器 簡(jiǎn)介： 是近年出現(xiàn)的一種新穎的變頻電路。 功率因數(shù)為 1， 也可控制為需要的功率因數(shù) 。 但如 uu必須為正弦波 ， 則其最大幅值僅為輸入相電壓 ua幅值的 。 圖 428 矩陣式變頻器 矩陣式變頻器 76 u相輸出電壓 uu和各相輸入電壓的關(guān)系為 (425) 式中 s1 s12和 s13—— 一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)開關(guān) S1 S1S13的導(dǎo)通占空比 ? (426) cbau uuuu 131211 ??? ???1131211 ??? ???圖 428 矩陣式變頻器 矩陣式變頻器 77 用同樣的方法控圖中第 2， 3行的各開關(guān)，得到類似于 ? (425) ? 的表達(dá)式。 輸出輸入最大電壓比只有 ，用于 交流電機(jī)調(diào)速時(shí)輸出電壓偏