【正文】 示。 uab, uac, ubc, uba, uca和 ucb依次用 u1~u6表示。 用于直流電機調(diào)速輸出可調(diào)直流電壓 用于交交變頻器時輸出正弦交流電壓 第六講 交流 交流變換電路 37 單相交交變頻器 輸出正弦波電壓的調(diào)制方法 (余弦交點法 ) ? 設(shè) Ud0為 ?= 0時整流電路的理想空載電壓，則有 ? 每次控制時 ?角不同， 表示每次控制間隔內(nèi) uo的平均值。 ?在每半個周期內(nèi) 導通組控制角 ?不是固定值 ， 而是按 正弦規(guī)律從 90??0??90?， 每個控制間隔內(nèi)的平均輸出電壓就按從零增至最高 ， 再減到零 ,近似正弦波 。 ? 改變變流電路的控制角 ?，就可以改變交流輸出電壓的幅值 。 ? 兩組變流器按一定的頻率交替工作 ， 負載就得到該頻率的輸出交流電 。 ? 正 組工作時，負載電流 io為正 。 ?特點 ： 一次變換、效率 η↑、可采用電網(wǎng)換流 ?廣泛用于大功率交流電動機調(diào)速傳動系統(tǒng)，實際使用的主要是三相輸出交交變頻電路。 ?成本稍低，但響應(yīng)速度稍慢，投切電容器的最大時間滯后為一個周波。 TSC基本原理圖 a) 基本單元單相簡圖 b) 分組投切單相簡圖 第六講 交流 交流變換電路 33 交流電力電子開關(guān) 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(yù)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。 ? 結(jié)構(gòu)和原理 ?晶閘管反并聯(lián)后串入交流電路。 0 12 14 諧波次數(shù) 控制周期的倍數(shù) 交流調(diào)功電路的 電流頻譜圖 (M = N =2) 2 4 6 10 8 0 5 1 2 3 4 I n / I 0m 第六講 交流 交流變換電路 31 晶閘管反并聯(lián)后串入交流電路 ?作用： 代替機械開關(guān)，起接通和斷開電路的作用 ?優(yōu)點： 響應(yīng)速度快，無觸點，壽命長，可頻繁控制通斷 ?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 ?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 ?控制頻度通常比交流調(diào)功電路低得多 第六講 交流 交流變換電路 32 交流電力電子開關(guān) 晶閘管投切電容 (Thyristor Switched Capacitor— TSC) ? 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。 ? 以電源周期為基準 ，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。 2 ? N ? M 電源周期 控制周期 = M 倍電源周期 = 2 ? 4 ? M O 導通段 = 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 ）。因其直接調(diào)節(jié)電路的平均輸出功率，故稱為 交流調(diào)功電路 應(yīng)用 ? 常用于電爐的溫度控制 第六講 交流 交流變換電路 29 交流調(diào)功電路 電阻負載時 ? 控制周期為 M倍電源周期，晶閘管在前 N個周期導通，后 M－N個周期關(guān)斷。 第六講 交流 交流變換電路 27 其他交流電力控制電路 ? 交流調(diào)功電路 以交流電源周波數(shù)為控制單位 ? 交流電力電子開關(guān) 對電路通斷進行控制 第六講 交流 交流變換電路 28 與交流調(diào)壓電路的異同 ? 電路形式完全相同 ? 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。 b) α=135176。 ? 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)無功功率，稱為靜止無功補償裝置 (Static Var Campensator— SVC） ， 用來對無功功率進行動態(tài)補償，以補償電壓波動或閃變。 第六講 交流 交流變換電路 25 三相交流調(diào)壓電路 典型用例 — 晶閘管控制電抗器 （ Thyristor Controlled Reactor— TCR） ? ?移相范圍為 90?~ 180? 。 1(k為正整數(shù) )。 ? 諧波情況 ? 3倍次諧波相位和大小相同，在三角回路中流動，而不出現(xiàn)在線電流中。 ? 單相交流調(diào)壓電路的分析方法和結(jié)論完全適用。 ?和單相交流調(diào)壓電路相比，沒有 3倍次諧波，因三相對稱時，它們不能流過三相三線電路。 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。 不同 ?角時負載相電壓波形 c) ? =120176。 60?≤? 90?： ?兩管導通，每管導通120176。 不同 ?角時負載相電壓波形 a) ? =30176。但 ? =0176。 ? 相電壓過零點定為 ?的起點， ?角移相范圍是 0?~150176。零線有很大 3倍次諧波電流。相當于三個單相交流調(diào)壓電路的組合，三相互相錯開 120?工作。 ? 功率因數(shù)接近 1。 阻感負載 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 ? 和直流斬波電路類似 ? u1正半周，用 V1進行斬波控制，V3提供 續(xù)流通道 ? u1負半周，用 V2進行斬波控制，V4提供 續(xù)流通道 ? 設(shè)斬波器件（ V1或 V2）導通時間為 ton，開關(guān)周期為 T，則導通比 ? = 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。 ?和電阻負載時相比，阻感負載時的諧波電流含量少一些。 )In/I*/%20406080100第六講 交流 交流變換電路 14 相控式單相交流調(diào)壓電路 ?電流諧波次數(shù)和電阻負載時相同，也只含 7… 等次諧波。 基波和各次諧波有效值 負載電流基波和各次諧波有效值 電流基波和各次諧波標么值隨 a變化的曲線 （ 基準電流為 a =0時的有效值 ） 如右圖所示 。 ? 輸出電壓不對稱，含直流