【正文】
p2w t工作原理 P組工作時 , 負載電流 io為 正 。 p M 電源周期 控制周期 = M 倍電源周期 = 2 p 4 p M O 導(dǎo)通段 = 2 p N M 3 p M 2 p 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 41電阻負載單相交流調(diào)壓電路 4 68 ? 電路構(gòu)成 ? 基本工作原理 電路構(gòu)成 由 P組和 N組反并聯(lián)的晶閘管變流電路構(gòu)成,和直流電動機可逆調(diào)速用的四象限變流電路完全相同。 應(yīng)用:電爐的溫度控制 (也可以采用調(diào)壓電路 ) 4 67 電阻負載時的工作情況 控制周期為 M倍電源周期 , 晶閘管在前 N個周期導(dǎo)通 , 后 M-N個周期關(guān)斷 。 電阻負載斬控式交流調(diào)壓電路波形 ? 三相調(diào)壓與單相原理一樣,關(guān)鍵注意電流的連接方式 4 66 2. 交流調(diào)功電路 交流調(diào)功電路與交流調(diào)壓電路的異同比較 ? 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。 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。 4 62 單相交流調(diào)壓電路 w w w w R O u 1 u o i o VT 1 VT 2 u 1 u o i o u VT t O t O t O t 圖 41 電阻負載單相交流調(diào)壓電路及其波形 ?重點:相位控制方式(掌握) ?、阻感性負載分析 ? 4 63 RL圖4 7u1i1uoV1V2VD1VD2V3V4VD4VD3用 V2進行斬波控制 用 V4給負載電流提供續(xù)流通道 圖 47 斬控式交流調(diào)壓電路 ? 4 斬控式交流調(diào)壓電路(理解) 4 64 圖給出了電阻負載時斬控式交流調(diào)壓電路的負載電壓 Uo和電源電流 i1波形。 4 供用電系統(tǒng)對無功功率的連續(xù)調(diào)節(jié)。 2 異步電動機軟起動。 4 59 ? 交流調(diào)壓電路 ? 交流調(diào)功電路 ? 交交變頻電路 第 4章 交流電力控制電路和交交變頻電路 4 60 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。 ton和 T都可調(diào) —混合型 。 負載電流平均值: 358 斬波電路三種控制方式 T不變 , 變 ton —脈沖寬度調(diào)制 ( PWM) 。 通常串接較大電感 L使負載電流連續(xù)且脈動小 。 降壓斬波電路( Buck Chopper) 356 工作原理 c) 電流斷續(xù)時的波形 E V + M R L VD i o E M u o i G t t t O O O b)電流連續(xù)時的波形 T E i G t on t off i o i 1 i 2 I 10 I 20 t 1 u o O O O t t t T E E i G i G t on t off i o t x i 1 i 2 I 20 t 1 t 2 u o E M a) 電路圖 圖 31 降壓斬波電路得原理圖及波形 t=0時刻驅(qū)動 V導(dǎo)通 , 電源 E向負載供電 ,負載電壓 uo=E, 負載電流 io按指數(shù)曲線上升 。 1) 逆變失敗的原因 353 3 基本斬波電路 1 降壓斬波電路 2 升壓斬波電路 3 升降壓斬波電路和 Cuk斬波電路 4 可逆斬波電路(橋式可逆) 重點掌握 ? ? ? ? 355 降壓斬波電路 電路結(jié)構(gòu) 全控型器件 若為晶閘管,須有輔助關(guān)斷電路。 交流電源缺相或突然消失。 觸發(fā)電路工作不可靠,不能適時、準確地給各晶閘管分配脈沖,如脈沖丟失、脈沖延時等,致使晶閘管不能正常換相。 逆變角 b和控制角 a的計量方向相反 , 其大小自 b =0的起始點 向左方 計量 。 可沿用整流的辦法來處理逆變時有關(guān)波形與參數(shù)計算等各項問題 。 251 逆變和整流的區(qū)別 : 控制角 a 不同 0a p /2 時 , 電路工作在 整流 狀態(tài) 。 p半控橋或有續(xù)流二極管的電路 , 因其整流電壓 ud不能出現(xiàn)負值 , 也不允許直流側(cè)出現(xiàn)負極性的電動勢 , 故不能實現(xiàn)有源逆變 。 250 產(chǎn)生逆變的條件有二: 有 直流電動勢 , 其極性和晶閘管導(dǎo)通方向一致 , 其值 大于 變流器直流側(cè)平均電壓 。 對于可控整流電路 , 滿足一定條件就可工作于有源逆變 , 其電路形式未變 , 只是電路工作條件轉(zhuǎn)變 。 有源逆變電路 — 交流側(cè)和電網(wǎng)連結(jié) 。 (T為交流電源的周期 ) 2d 2UU ?2/)5~3( TRC ? ( 246) 248 整流電路的有源逆變工作狀態(tài) 逆變的概念 三相橋整流電路的有源逆變工作狀態(tài) 逆變失敗與最小逆變角的限制 249 1) 什么是逆變 ? 逆變 ( Invertion) ——把直流電轉(zhuǎn)變成交流電 , 整流的逆過程 。 重載時 , Ud逐漸趨近于 , 即趨近于接近電阻負載時的特性 。 b) 0 i u d q d p 2 p w t i , u d a) + R C u 1 u 2 i 2 VD 1 VD 3 VD 2 VD 4 i d i C i R u d 至 之后, VD1和 VD4關(guān)斷,電容開始以指數(shù)規(guī)律放電。 1) 工作原理及波形分析 圖 226 電容濾波的單相橋式不可控整流電路及其工作波形 a) 電路 b) 波形 基本工作過程 : 在 u2正半周過零點至 wt=0期間,因 u2ud,故二極管均不導(dǎo)通,電容 C向 R放電,提供負載所需電流。 由于電路中的電力電子器件采用整流二極管 , 故也稱這類電路為 二極管整流電路 。 基本數(shù)量關(guān)系 直流輸出電壓平均值為 ? ????? pa aapwwp 2c o )c o s1(22)(s i n22 1 222d UUttdUU(21) 重點掌握: ? 單相橋式全控電路,阻感性負載 244 電容濾波的不可控整流電路 電容濾波的單相不可控整流電路 電容濾波的三相不可控整流電路 245` 電容濾波的不可控整流電路 在交 —直 —交變頻器 、 不間斷電源 、 開關(guān)電源等應(yīng)用場合中 , 大量應(yīng)用 。 兩個重要的基本概念: 觸發(fā)延遲角 : 從晶閘管開始承受正向陽極電壓起到施加觸發(fā)脈沖止的電角度 ,用 a表示 ,也稱 觸發(fā)角 或 控制角 。 電阻負載的特點 :電壓與電流成正比 , 兩者波形相同 。 緩沖電路 (Snubber Circuit) : 又稱 吸收電路 ,抑制器件的內(nèi)因過電壓、 du/dt、過電流和 di/dt,減小器件的開關(guān)損耗。 按能量的去向分類法: 耗能式緩沖電路 和 饋能式緩沖電路 ( 無損吸收電路 ) 。 開通緩沖電路 ( di/dt抑制電路 ) ——抑制器件開通時的電流過沖和 di/dt, 減小器件的開通損耗 。 電子電路作為第一保護措施,快熔僅作為短路時的部分 區(qū)段的保護,直流快速斷路器整定在電子電路動作之后實現(xiàn)保護,過電流繼電器整定在過載時動作。 在柵極串入一只低值電阻可以減小寄生振蕩 。 使 MOSFET開通的驅(qū)動電壓一般 10~15V, 使 IGBT開通的驅(qū)動電壓一般 15 ~ 20V。 ? 130 典型全控型器件的驅(qū)動電路 電力 MOSFET和 IGBT是電壓驅(qū)動型器件 。 ? 隔離輸出方式和抗干擾能力。 129 ? 為使并聯(lián)晶閘管同時導(dǎo)通,采用強觸發(fā)脈沖。 ? 一般采用脈沖形式 ? 觸發(fā)脈沖信號有一定的功率和寬度。 有良好的抗干擾性能 、 溫度穩(wěn)定性及與主電路的電氣隔離