交流调压电路ppt课件
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=0,
可求得θ：
➢ VT2导通时，上述关系完同，只
20
0 20 60 100 140 180 a /(°)
图3 单相图交4-3流调压电路以a 为参变量的θ和a关系曲线
9
单相交流调压电路
数量关系 – 负载电压有效值：
– 晶闸管电流有效值：
(4-8)
= U1 - sin cos(2a j )
O u VT
VT1
VT2
io
R
uo
L
t
0.6
t t t
t
O
t
图2 阻感图负4-2载单相交流 调压电路及其波形 8
单相交流调压电路
j
阻感负载时的工作过程分析
➢
在ωt =
流满足
a时刻开通VT1，负载电
180
140
= 90° 76540°35°01°°50°°
/(°)
解方程得
100
60
Fra Baidu bibliotek
式中Z = R2 (L)2 ,θ为晶闸管导通角 利用边界条件：ωt = a +θ时io
当a 角相同时，随着阻抗角j 的增大，谐波含量有所减少
15
单相交流调压电路
4．斩控式交流调压电路
原 理
•T设，斩则波导•基器通本件比原（a理V=1和t或o••nuu直/VT11正负2，流）半半改斩导周周变波通a电时可路间调有为节类to输n似，出之开电处关压周期为
分 析
i1
VD 1 V1 斩波控制
压且畸变，λ降低
7
单相交流调压电路
2．阻感负载
u1
阻感负载时a的移相范围
u1
O
– 负载阻抗角：j = arctan(L / R) uG1
–
若晶闸管短接，稳态时负载电流为
u
O
G2
正弦波，相位滞后于u1的角度为j，
当用晶闸管控制时，只能进行滞后
O uo
控制，使负载电流更为滞后
O
io
– a =0时刻仍定为u1过零的时刻，a 的移相范围应为j ≤ a ≤π
单相交流调压电路
3.单相交流调压电路的谐波分析
电阻负载的情况
– 波形正负半波对称，所以不含直流分量和偶次谐波 式中:
(n=3,5,7,…) (n=3,5,7,…)
13
单相交流调压电路
– 基波和各次谐波有效值
– 负载电流基波和各次谐波有效值
电流基波和各次谐波标么值随 a 变化的曲线（基准电流为a =0时
只改变电压、1电.晶流闸或管控交制交电变路频的电通路断，，不改变频率 交交变频电路 2.矩阵式变频电路节 变频电路 交直交变频电路，
改先变把频交率流，整流大成多直不流改，变再相把数直，流也逆变有成改另变一相种数频的率或
可变频率的交流,间接变频电路，
2
交流调压电路
交流电力控制电路的结构
两个晶闸管反并联后串联在交流电路中，控制晶闸管 就可控制交流电力
2 Z
cosj
(4-9)
10
单相交流调压电路
– 负载电流有效值
– IVT的标么值
(4-10) (4-11)
j = 90°
7650°° 45°
IVTN
0.5
0.4 j = 0
0.3 0.2 0.1
0
40
80
120
160 180
a /(°)
图4 单相交流调图压4电-4路a为参变量时IVTN
和a关系曲线
一般采用全控型器 件作为开关器件
O 正负半周a 起始t 时刻 O
t
io （a =0）均为电压过 io
零时刻，稳态时，正
O 负半周的a 相等t
O
t
uVT
uVT
O
t
O
t
5
单相交流调压电路
数量关系
➢ 负载电压有效值(4-1)
VT 1 io
VT 2
u1
uo
R
u1
➢ ➢
负载电流有效值 Io
晶闸管电流有效值(4-3)
=
Uo R
O uo
t
O
11
单相交流调压电路
a < j 时 u1
O
t
iG 1
Oa
iG 2
O io
iT1a
t t j
Oa
t
iT2
图5 a<j时阻感图负4载-交5 流调压电路工作波形
图5的波形分析:
––过方触–(–零–程a过VVi衰时发稳<o后式TT渡由减间jV态，11()过T两提的4时过渐的2-V5程个前导时合程长工)T和和分通通2，闸中作开(带量，角4的，i情通-o6R组L超尚过况V)-被，所L成过未T渡和负过1得V：π过过导a载T充i正o零2程=通的表电导j弦，相时时单达，通稳同间V完相式放角态T渐全交仍电小1分仍短相流适时于量导，同电用间π、通路V，延指，T在只长2数的Vω是，衰Tt导a=2减≤不a通ω分通t <量i∞o 12
的有效值）如图4-6所示
In/I*/%
100
80
基波
60
40
3次
20
5次
7次
0 60 120 180
触发延迟角a/( °)
图4-6
图6 电阻负载单相交流调压电 路基波和谐波电流含量
14
单相交流调压电路
阻感负载的情况
– 电流谐波次数和电阻负载时相同，也只含3、5、7…等次谐 波
– 随着次数的增加，谐波含量减少 – 和电阻负载时相比，阻感负载时的谐波电流含量少一些
t
io
➢ 功率因数(4-4)
O
t
u VT
O
t
图1电阻负载单相交流 调压电路及其波形
6
单相交流调压电路
输出电压与a的关系:
– 移相范围为0≤ a ≤π。 a =0时，输出电压为最大， Uo=U1。随a的增大，Uo降低， a =π时， Uo =0。
λ与a的关系:
-a =0时，功率因数λ=1， a增大，输入电流滞后于电
交流电力控制电路和交交变频电路
概述 交流调压电路
单相交流调压电路 三相交流调压电路 其他交流电力控制电路 交流调功电路 交流电力电子开关
1
概述
交流-交流变流电路
一种形式的交流变成另一种形式交流的电路， 可改变相关的电压、电流、频率和相数等
交流调压电路——相位控制（或斩控式）， 交流电力控制电路 交流调功电路及交流无触点开关——通断控制，
交流电力控制电路的类型
交流调压电路:
每半个周波控制晶闸管开通相位，调节输出电压有效值
交流调功电路:
以交流电周期为单位控制晶闸管通断，改变通断周期数 的比，调节输出功率的平均值
交流电力电子开关:
并不着意调节输出平均功率，而只是根据需要接通或断开电路。
3
交流调压电路
交流调压电路的应用：
– 灯光控制（如调光台灯和舞台灯光控制） – 异步电动机软起动 – 异步电动机调速 – 供用电系统对无功功率的连续调节 – 在高压小电流或低压大电流直流电源中，用于调节变压器
一次电压
4
单相交流调压电路
1．电阻负载
原
VT1 io
VT2
VT1 io
VT2
理
u1
uo R
u1
uo R
分 析
u1 O
在V以T调u1和1节的V输正T2出半负压电的电周载波流开压和电形（通t负压的也角半波一即a进周形部电u行O，是分源1 控分电，电制别源负流就对电载）可
t
uo
和负载电压的u波o 形相同
可求得θ：
➢ VT2导通时，上述关系完同，只
20
0 20 60 100 140 180 a /(°)
图3 单相图交4-3流调压电路以a 为参变量的θ和a关系曲线
9
单相交流调压电路
数量关系 – 负载电压有效值：
– 晶闸管电流有效值：
(4-8)
= U1 - sin cos(2a j )
O u VT
VT1
VT2
io
R
uo
L
t
0.6
t t t
t
O
t
图2 阻感图负4-2载单相交流 调压电路及其波形 8
单相交流调压电路
j
阻感负载时的工作过程分析
➢
在ωt =
流满足
a时刻开通VT1，负载电
180
140
= 90° 76540°35°01°°50°°
/(°)
解方程得
100
60
Fra Baidu bibliotek
式中Z = R2 (L)2 ,θ为晶闸管导通角 利用边界条件：ωt = a +θ时io
当a 角相同时，随着阻抗角j 的增大，谐波含量有所减少
15
单相交流调压电路
4．斩控式交流调压电路
原 理
•T设，斩则波导•基器通本件比原（a理V=1和t或o••nuu直/VT11正负2，流）半半改斩导周周变波通a电时可路间调有为节类to输n似，出之开电处关压周期为
分 析
i1
VD 1 V1 斩波控制
压且畸变，λ降低
7
单相交流调压电路
2．阻感负载
u1
阻感负载时a的移相范围
u1
O
– 负载阻抗角：j = arctan(L / R) uG1
–
若晶闸管短接，稳态时负载电流为
u
O
G2
正弦波，相位滞后于u1的角度为j，
当用晶闸管控制时，只能进行滞后
O uo
控制，使负载电流更为滞后
O
io
– a =0时刻仍定为u1过零的时刻，a 的移相范围应为j ≤ a ≤π
单相交流调压电路
3.单相交流调压电路的谐波分析
电阻负载的情况
– 波形正负半波对称，所以不含直流分量和偶次谐波 式中:
(n=3,5,7,…) (n=3,5,7,…)
13
单相交流调压电路
– 基波和各次谐波有效值
– 负载电流基波和各次谐波有效值
电流基波和各次谐波标么值随 a 变化的曲线（基准电流为a =0时
只改变电压、1电.晶流闸或管控交制交电变路频的电通路断，，不改变频率 交交变频电路 2.矩阵式变频电路节 变频电路 交直交变频电路，
改先变把频交率流，整流大成多直不流改，变再相把数直，流也逆变有成改另变一相种数频的率或
可变频率的交流,间接变频电路，
2
交流调压电路
交流电力控制电路的结构
两个晶闸管反并联后串联在交流电路中，控制晶闸管 就可控制交流电力
2 Z
cosj
(4-9)
10
单相交流调压电路
– 负载电流有效值
– IVT的标么值
(4-10) (4-11)
j = 90°
7650°° 45°
IVTN
0.5
0.4 j = 0
0.3 0.2 0.1
0
40
80
120
160 180
a /(°)
图4 单相交流调图压4电-4路a为参变量时IVTN
和a关系曲线
一般采用全控型器 件作为开关器件
O 正负半周a 起始t 时刻 O
t
io （a =0）均为电压过 io
零时刻，稳态时，正
O 负半周的a 相等t
O
t
uVT
uVT
O
t
O
t
5
单相交流调压电路
数量关系
➢ 负载电压有效值(4-1)
VT 1 io
VT 2
u1
uo
R
u1
➢ ➢
负载电流有效值 Io
晶闸管电流有效值(4-3)
=
Uo R
O uo
t
O
11
单相交流调压电路
a < j 时 u1
O
t
iG 1
Oa
iG 2
O io
iT1a
t t j
Oa
t
iT2
图5 a<j时阻感图负4载-交5 流调压电路工作波形
图5的波形分析:
––过方触–(–零–程a过VVi衰时发稳<o后式TT渡由减间jV态，11()过T两提的4时过渐的2-V5程个前导时合程长工)T和和分通通2，闸中作开(带量，角4的，i情通-o6R组L超尚过况V)-被，所L成过未T渡和负过1得V：π过过导a载T充i正o零2程=通的表电导j弦，相时时单达，通稳同间V完相式放角态T渐全交仍电小1分仍短相流适时于量导，同电用间π、通路V，延指，T在只长2数的Vω是，衰Tt导a=2减≤不a通ω分通t <量i∞o 12
的有效值）如图4-6所示
In/I*/%
100
80
基波
60
40
3次
20
5次
7次
0 60 120 180
触发延迟角a/( °)
图4-6
图6 电阻负载单相交流调压电 路基波和谐波电流含量
14
单相交流调压电路
阻感负载的情况
– 电流谐波次数和电阻负载时相同，也只含3、5、7…等次谐 波
– 随着次数的增加，谐波含量减少 – 和电阻负载时相比，阻感负载时的谐波电流含量少一些
t
io
➢ 功率因数(4-4)
O
t
u VT
O
t
图1电阻负载单相交流 调压电路及其波形
6
单相交流调压电路
输出电压与a的关系:
– 移相范围为0≤ a ≤π。 a =0时，输出电压为最大， Uo=U1。随a的增大，Uo降低， a =π时， Uo =0。
λ与a的关系:
-a =0时，功率因数λ=1， a增大，输入电流滞后于电
交流电力控制电路和交交变频电路
概述 交流调压电路
单相交流调压电路 三相交流调压电路 其他交流电力控制电路 交流调功电路 交流电力电子开关
1
概述
交流-交流变流电路
一种形式的交流变成另一种形式交流的电路， 可改变相关的电压、电流、频率和相数等
交流调压电路——相位控制（或斩控式）， 交流电力控制电路 交流调功电路及交流无触点开关——通断控制，
交流电力控制电路的类型
交流调压电路:
每半个周波控制晶闸管开通相位，调节输出电压有效值
交流调功电路:
以交流电周期为单位控制晶闸管通断，改变通断周期数 的比，调节输出功率的平均值
交流电力电子开关:
并不着意调节输出平均功率，而只是根据需要接通或断开电路。
3
交流调压电路
交流调压电路的应用：
– 灯光控制（如调光台灯和舞台灯光控制） – 异步电动机软起动 – 异步电动机调速 – 供用电系统对无功功率的连续调节 – 在高压小电流或低压大电流直流电源中，用于调节变压器
一次电压
4
单相交流调压电路
1．电阻负载
原
VT1 io
VT2
VT1 io
VT2
理
u1
uo R
u1
uo R
分 析
u1 O
在V以T调u1和1节的V输正T2出半负压电的电周载波流开压和电形（通t负压的也角半波一即a进周形部电u行O，是分源1 控分电，电制别源负流就对电载）可
t
uo
和负载电压的u波o 形相同