電力電子課程設計-單相交流調(diào)壓電路的設計(編輯修改稿)
2025-09-29 11:53 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 2???????? ?????? ti etLR U . 當 t? = ??? 時， i0 =0，代入上式得，可求出 ? 與 ? 、 ? 之間的關系為 sin（ ??? ? ） =sin（ ? ? ） e ??tan/? 利用上式，可以把 ? 與 ? 、 ? 之間的關系 用 圖 23 的一 簇曲線來表示。 圖 23 ? 與 ? 、 ? 之間的關系曲線 圖中以 ? 為參變量，當 ? =00 時代表電阻性負載，此時 ? =180? ? ；若 ? 為某一特定角度，則當 ? ? ? 時， ? =180 ? ，當 ? ? 時， ? 隨著 ? 的增加而減小 。 上述電路在控制角為 ? 時，交流輸出電壓有效值 UO 、負載電流有效值 Io、晶閘管電流有效值 IT分別為 Uo =Ui ? ???? )22s in(2s in ??? I0 =2I maxo IT* IT= 2 I maxo IT* 式中， I maxo 為當 ? =0時，負載電流的最大有效值，其值為 I maxo =22 )( lRUi?? IT* 為晶閘管有效值的標 幺 值，其值為 IT* = ?? ?????? c o s2 )2c o s (s in2 ??? 由上式可以看出， IT* 是 ? 及 ? 的函數(shù) 。 圖 24給 出了以負載阻抗角 ? 為參變 量時， 晶閘管電 流標幺值與控制角 ? 的關系曲線。 0 20 10060 140 18020100圖4 360??/(176。)180140?? /(176。 )??= 90176。75176。60176。45176。30176。15176。0176。單相交流調(diào)壓電路的設計 7 圖 24 ? 為參變量時，晶閘管電流標幺值與 ? 的關系曲線 當 ? 、 ? 已知時，可由該曲線查出晶閘管電流標幺值，進而求出負載電流有效值 I0 及晶閘管電流有效值 IT。 （ 2） ? =? 時 當控制角 ? =? 時，負載電流 i0的表達式中的第二項為零，相當于滯后電源電壓 ? 角的純正弦電流，此時導通角 ? =1800 ，即當正半周晶閘管 T1關斷時， T2恰好觸發(fā)導通，負載電流 i0連續(xù)，該工況下兩個晶閘管相當于兩個二極管，或輸入輸出直接相連，輸出電壓及電流連續(xù)，無調(diào)壓作用。 圖 25 ? =? 工況下的輸出波形 (3) ??? 時 在 ??? 工況下，阻抗角 ? 相對較大，相當于 負載的電感作用較強，使得負載電流嚴重滯后于電壓，晶閘管的導通時間較長，此時式仍然適用，由于 ??? ，公式右端小于 0，只有當 ?180)( ??? ??? 時左端才能小于 0，因此 ?180?? ，如圖所示，如果用窄脈沖觸發(fā)晶閘管，在 ??wt 時刻 1T 被觸發(fā)導通，由于其導通角單相交流調(diào)壓電路的設計 8 大于 180? ，在負半周 )( ????wt 時刻為 2T 發(fā)出出發(fā)脈沖時， 1T 還未關斷， 2T 因受反壓不能導通 ,1T 繼續(xù)導通直到在 )( ????wt 時刻因 1T 電流過零關斷時， 2T 的窄脈沖 2Gu 已撤除， 2T 仍然不能導通，直到下一周期 1T 再次被觸發(fā)導通。這樣就形成只有一個晶閘管反復通斷的不正常情況， 0i 始終為單一方向，在電路中產(chǎn)生較大的直流分量。 因此為了避免這種情況發(fā)生，應采用寬脈沖或脈沖列觸發(fā)方式。 圖 26 窄脈沖觸發(fā)方式 綜上所述，當單相交流調(diào)壓電路帶感性負載時，為了可靠、有效的工作，并實現(xiàn)調(diào)壓的目的，應使控制角的移相范圍保持在 ?180???? 之間，同時 為了避免出現(xiàn)直流分量，晶閘管的控制脈沖應采用寬脈沖或脈沖列觸發(fā)。 單相交流調(diào)壓電路的設計 9 4 觸發(fā) 電路 晶閘管觸發(fā)電路的作用是產(chǎn)生符合要求的門極觸發(fā)脈沖，保證晶閘管在需要要的時刻有阻斷轉(zhuǎn)為導通。晶閘管觸發(fā)電路應滿足下列要求： 1）觸發(fā)脈沖的寬度應保證晶閘管可靠導通，對反電動勢負載的變流器應采用寬脈沖或脈沖列觸發(fā)； 2）觸發(fā)脈沖應有足夠的幅度，對戶外寒冷場合，脈沖電流的幅度應增加為器件最大觸發(fā)電流的 35倍，脈沖前沿的陡度也許增加，一般需達 12A/us； 3）所提供的觸發(fā)脈沖應不超過晶閘管門極的電壓、電 流和功率定
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