第六章 AC-AC变换电路(A)

t
t t
3°不失调时α的移相范围： φ~π sin（α+θ-φ）=sin（α-φ）e-θ/tanφ ① α=φ sinθ=0 ∴θ=180°→Io=Iomax、 Po=Pomax ②α＞φ sin（ α+θ-φ）＞0 ∴0＜ α+θ-φ＜180° θ＜180° ③α＜φ sin（ α+θ-φ）＜0 ∴ α+θ-φ ＞180° θ＞180°
6.2 单相交流调压电路 VT
1、电阻性负载
+u
1
1
i VT
2
o
1 sin 2 U U O 1 2 + U I O I 1I R O VT 2 O P U O IO U O 1 sin 2 2 S U I U 1 O 1
d( t )
2
负载电流有效值 : I O
IVT的标么值:
2 IVT
Z 2U1
Uo Z
IVTN IVT
例1：一台220V，10KW的电炉，现采用晶 闸管交流调压使其工作在5KW，试求其控制 角，工作电流值和功率因素。 例2：已知U1=2300V，ωL=2.3Ω， R=2.3Ω，采用单相交流调压。求：（1）α 角的范围（2）Iomax（3）Pomax及此时 的功率因素(4) α=π/2时的负载电流有效值, 晶闸管导通角和电源功率因数.
6.3三相交流调压电路
本章小结：
本章的要点如下： (1) 交流—交流变流电路的分类及其基本概念；
(2) 单相交流调压电路的电路构成，在电阻负载 和阻感负载时的工作原理和电路特性； (3) 三相交流调压电路的基本构成；
(4) 交流调功电路和交流电力电子开关的基本概 念； (5) 各种交流—交流变流电路的主要应用。
功率因数接近1。
图4-8 电阻负载斩控 式交流调压电路波形
► 作业：
1. 一调光台灯由单相交流调压电路供电，设该台灯 可看作电阻负载，在α=0时输出功率为最大值， 试求功率为最大输出功率的80%，50%时的开通 角α。 2．一单相交流调压器，电源为工频220V，阻感串 联作为负载，其中R=0.5Ω，L=2mH。试求：① 开通角α的变化范围；②负载电流的最大有效值； ③最大输出功率及此时电源侧的功率因数。
阻感负载单相交流调压电路α=φ 时波形
阻感负载单相交流调压电路α＜φ 时波形
宽脉冲触发时α＜φ阻感负载交流 调压电路工作波形
克服方法：（1）采用宽脉冲 （2）采用脉冲列（高频）
数量关系
Uo 负载电压有效值： 1



( 2U 1 sin t ) 2 d ( t )
U1
6.1 其他交流电力控制电路
一、交流调功电路——以交流电源周波数为 以交流电源周波数为控制单位 ——交流调功 控制单位 同 电路形式完全相同 电路 与交流调压电路的 异 控制方式不同：将负载与电源接通几个周 对电路通断进行控制 ——交流电力电子开关 波，再断开几个周波，改变通断周波数的 比值来调节负载所消耗的平均
结论： （1）供电感性负载时，只有α＞φ 时U才可调 （2）感性负载时，α的调节范围： φ~π 阻性负载时，α的调节范围： 0~π （3）为了防止α＜φ 时出现直流分量，应采用 宽脉冲or脉冲列
单相交流调压电路
在交流电源u1的正半周
3 斩控式交流调压电路
用V3给负载电流 提供续流通道
用V1进行斩波控制
图4-7 斩控式交流调压电路
单相交流调压电路
在交流电源u1的负半周
3 斩控式交流调压电路
用V4给负载电流 提供续流通道
用V2进行斩波控制
图4-7 斩控式交流调压电路
单相交流调压Leabharlann 路特性电源电流的基波分量和 电源电压同相位，即位 移因数为1。 电源电流不含低次谐波， 只含和开关周期T有关 的高次谐波。
1 sin 2 sin( 2 2 )
t tg
1 2U1 晶闸管电流有效值： I VT sin( t ) sin( )e 2 Z U1 sin cos(2 ) cos 2 Z
第六章
交流电力控制电路和 交交变频电路
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 交流电力控制电路：斩控式
交流调功电路及交流无触点开 只改变电压电流或对电路的通断进行控 关——通断控制 制，而不改变频率的电路 交交变频电路 变频电路： 交直交变频电路 改变频率的电路，不改变相数，也有改 变相数的
应用-----电炉的温度控制等
二、交流电力电子开关
1、和机械开关比优点： 开关响应速度快、没有触点、寿命长、可频繁 控制通断 2、将电力电子开关（多为双向晶闸管）和其控制电 路封装在一起构成无触点通断组件称为固态开关 （Solid State Suitch）,简称SSS，它包括固态 继电器（Solid State Relay，SSR）和固态接触 器（Solid State Cantactor，SSC）
u
o
R
α的移相范围：0~π
VT 1 VT 2 u1
io uo R
u1 O uo
t
VT 1 VT 2 u1 u1 2、阻感性负载
io uo R L
1°波形及特点 O 导通角θ与以下因素有关： 0.6 ① L/R uG1 （L/R） ↑→φ↑→θ↑ O ②α uG2 α↑→U↓→I↓→θ↓ O 2°θ=180°时 Uo=U1 称为 uo 失调
交流调压电路
要求：1、基本概念 2、电阻性负载和阻感性负载时的 波形及计算 3、控制角范围及对脉冲的要求
一、概述
1、AC→AC 路 2、调节方式 不调频——交流电力控制电
（1）相位控制——交流调压电路
（2）通断控制——交流调功电路、交流 电力电子开关 3、交流调压电路应用----灯光控制、异步 电动机软启动等