晶闸管变流装置

额定电压
承受的反向重复峰值电压URRM和断态重复峰值电压UDRM是额定输 入电压的峰值
安全余量：2
额定电流
UT ( AV ) 2 2U1N
双向晶闸管工作在交流电路中，正反向电流都可以流过，所以它
的额定电流不用平均值而是用有效值IT(RMS)表示
双向晶闸管额定电流IT(RMS)与普通晶闸管额定电流IT(AV)之间的换
闭环控制系统：负载RL、入电的有信压控出号波制现，形信过使过号电脉零。流冲点，变同输压步出器的高输“电出零平与”。电源
温度传感器BST、调节 电脉压冲过信零号点。同步、数目连续可调的
器PI、开关S
触发脉冲，控制T导通，调节输出
功率。
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2.主电路设计要点：主电路结构的选择
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2.主电路设计要点：参数设计
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3.分离元件组成的控制电路
导通比电路
（2）比较环节
UK≥UC2：T4× T5× T6√ T7×→2：高 晶闸管√ UK﹤UC2：T4√ T5√ T6× T7√→2：低 晶闸管×
Ke
Ton Ton Toff
Ton TS
调节UK→调节Ke→调节
输出功率PO
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3.分离元件组成的控制电路
导通比电路
①来自百度文库微分 合闸瞬间：
T6√ T7× 2：高 晶闸管√ 锯齿波还没形成，无比较点
→失控 ②有微分 合闸瞬间：
Ic3使T7√ 2：低 晶闸管× 直到第一个锯齿波形成
→正常
（3）微分电路
功能：避免合闸瞬间调功器失控
微分时间R18C3>第一个锯齿波形 成时间，保证第一个锯齿波形成
前，晶闸管关断
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3.分离元件组成的控制电路
算关系式为
I T(AV)
2
I T(RMS)
0.45 I T(RMS)
安全余量：1.5~2
门极触发电流
IT ( AV )
(1.5
~
2) I R 1.57
2
通常取 IGT 250 mA
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3.分离元件组成的控制电路
零脉冲电路
• TP1的一次侧接交流电源 电压U1，二次侧输出电压 U2经整流器UR整流、稳压 管DZ1削波后，在晶体管T1 的基射极上得到与电源电压 波形同步的梯形波。
过零触发调功
简单的说就是比如每秒钟50个交流正弦波，通过调节只 让它导通30个，其它20个在正弦波交越零点时截止掉。
不能控制电流，冲击大，适合大惯量负载的控制。
移相触发调压
通过调节门极触发脉冲间的电角度来调节电压。简单的 说就是像切西瓜一样将正弦波切除一部分，切除多少功 率就降低多少。
调压方式对电网有污染，含高次谐波，必要的时候要做 处理。但连续性好，冲击小，适合小惯量负载的控制。
第6章 晶闸管变流装置
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本章内容
晶闸管交流变换器
交流调功器 过零触发集成电路 移相控制交流调压
晶闸管相控调速系统
晶闸管相控整流直流电动机调速系统 晶闸管相控交流调压调速系统 绕线式异步电动机串级调速
交流净化型稳压电源 晶闸管谐振型逆变器
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交流调功器
交流电力 控制电路
只改变电压,电流或 交流调压电路 相位控制 控制电路的通断,而 不改变频率的电路。 交流调功电路 通断控制
触发脉冲
脉宽
调功
改①变R由*→C2改、变内比部较电器路输产出脉生宽（→C改2由变内每部个恒周流期源的触对发它脉充冲电数）目→改变输出功率 ②斜坡电压周期通过C2进行调整 ③起始电压-7.3V，终止电压1.4V 18
移相控制交流调压
移相调压、过零调功是两种不同的调节方式，功能 都是调节功率用的。
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移相控制交流调压
• 当梯形波瞬时值<=0.7时， T1截止，1点高电平 • 当梯形波瞬时值>0.7时， T1导通，1点低电平 • 1号检测点输出与电源电 压过零点同步的脉冲信号。
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3.分离元件组成的控制电路
导通比电路
（1）锯齿波
周期
TS
(R9
RP3 )C2
ln 1
1
UC2≤UV（谷点电压）：T3× C2充电 UC2≥UP（峰点电压）：T3√ C2迅速放电 ∴UC2为锯齿波电压
到的闪烁、电表指针出现摇摆等，所以调功器通常用于热惯性 较大的电热负载。
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交流调功器
半周波过零触发调功器的控制原理
电源电压过零时产生脉冲 控制信号是高电平时，脉冲触发相应的晶闸管，使得电
源电压半周波为单位地传输到调功器
调功器控制方式有恒周期控制和变周期控制两种
恒周期控制：每个周期长短不变，改变触发脉冲的个数 变周期控制：每个周期内触发脉冲个数不变，改变周期
调功器是应用晶闸管及其触发控制电路用于 调整负载功率的功率调整单元。
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交流调功器
调功器利用晶闸管过零触发的周波控制实现交流 功率调节，这种装置又称为周波控制器。
优点：
输出电压是断续的正弦波，避免了相位控制下缺角正弦波引起 的干扰，使晶闸管承受的浪涌电流和di/dt大为减小.
缺点：
不能平滑地调节电压，也不能用普通的电压表、电流表来测量。 当通/断比太小时，会出现低频干扰，使照明出现人眼能觉察
过流截止电路
b1
3
e b2
IL>整定值： Vst6击穿→产生 Ig→ub1↓→ue↓→直 到ue≤uC5→C5迅速 放电→u3低电平 →“与”门电路→晶 闸管×
RP5可以调节C5的充 电电压uC5→调节过 流整定值
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过零触发集成电路
ZVS双向晶闸管控制器：
控制晶闸管的专用集成电路 220V、50Hz、AC过零时，输出一个电流脉冲
的长短
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恒周期控制
变周期控制
电源电压过零时产生脉冲
控制信号是高电平时，脉 冲相触发相应的晶闸管
TC远大于电源周期才能得到完整的正弦波！ 6
1.基本原理
调功器主电路：快速熔 断器、双向晶闸管、电 流互感器
调功器控制电路：零脉
冲电路、导通比电路、
过流截止电路、与门电
路、脉冲变压器
“与”门电路：接受零脉冲电路、 导零导过通脉通流比冲比截电电止路路电、：路过输：流出只截与要导止输主通电入电比路电路可三源没调路输
去触发双向晶闸管 U217B
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过零触发集成电路
U217B
TEMIC公司生产的零电压控制芯片 双列直插8脚封装 由电网电压供电 电流消耗小于0.5mA 控制电路简单 驱动脉冲电流100mA 短路电流保护
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过零触发集成电路
过零触发集成电路
芯片供电 斜坡电压 同步信号
P↑→tP↓ IL↑→tP↑ R2↑→tP↑