交流调压及斩波电路PPT课件

VT3
R
VT5 R iN
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
差120 度。当控制角为零时，如同三
相交流电路的 YN 联结，各相电压、
电流对称，各相都有一个晶闸管导通，
故零线电压 iN ＝0。随着控制角增大，
各相电流波形出现缺口，表明在这段时间内
该晶闸管关断，相电流为零，造成三项电流
不平衡，有iN流过零线
.
9
二、用三对反并联晶闸管接成的
W
VT2
N
VT1
R VT3 R
VT5 R iN
该电路各相通过零线自成回路， 它相当于三只单相晶闸管交流调压器 的组合。电路中晶闸管承受的电压和 电流就是接于相电压的单相调压器需 要考虑的数值，该电路的缺陷是在零 线中三次谐波电流很大。由于三次谐 波属于零序分量，它在零线中的电流 值为各.相三次谐波电流值的代数和。8
零，因此单相交流调压器 对电阻性负载，其电压可
负载R上的电流调 的有效范 移值围项为范I围00=～为UU1，0 控/R制角0α≤
α≤ π。
U1为输 入交流 电压的 有效值
功率因数 COS φ = [U0I0] / [U1I0] = U0/U1
.
5
二、电阻—电感负载
VT1 i0
R—L负载是交流调压器最一 u1 VT2 u0
α
况和单相半波整流时相同。负载电流i0 uAK1
的 表达式为微分方程式之解。
.
α
6
L di0/dt + Ri0 = √2U1Sin ωt
另一个晶闸管导通时，情况完全
相同，只是i0相差180°。与单相半波
整流不同的是，现在有两个晶闸管，
分别在电源电压的正、负半周工作，
所以每个晶闸管的导通角不可能大于
当控制角为90度时，零线电流近似额定相电流，所以
零线的导线面积要求与相线的一致。另外，选用该电流还
必须考虑电源变压器的零线是否允许通过这个相当于额定
负载相电流的电流值。 各晶闸管门极的触发脉冲，同相
VT1
间两管的触发脉冲应互差180度，三
U
R
相间的同方向晶闸管的触发脉冲要互
VT4
V
VT6
W
VT2
N
R
般化的负载。
两针只对晶交闸流管调门压极器的，起
u1
始控制应点附应加分导别通定角在小电于源或电等压每
个半周于的18起0度始的点条，件α的。最大范围 iG1
是0＜ α＜π 。正、负半周有相同
α
的α角。
iG2
i0
在一个晶闸管导通时，它的管压降
θ
晶闸管 导通角
为另一个晶闸管的反向电压而使其截止。 U0
于是在一个晶闸管导通时，电路工作情
—— 三相三线交流调压电路
uU
～U
VT1 R
以电阻负载接成星形为例进行 分析。由于没有零线，每相电流必
uV VT4
N ～V
VT3 R
须和另一相构成回路，与三相全控 O 桥整流电路一样，应采用宽脉冲或
uW VT6
～W
VT5 R
双窄脉冲触发。设U是线电压的有 效值，则三相线电压分别为
VT2
uUV
2Usint
u0
R
u0 i0
α
晶闸管单相交流调压电路及波形
晶闸管VT1和VT2反并联连接，
或采用双向晶闸管VT与负载电阻
连接到交流电源u1上。当电源电
压正半周时触发VT1，负半周触
发VT2，形同一个无触点的开关，
允许频繁操作，因为无电弧，寿
命特长。若正负半周以同样的移
项角α触发VT1和VT2，则负载电
压的有效值可以随α角而改变，
② 相位控制。它是使晶闸管在电源电压每一周期中、 在选定的时刻内将负载与电源接通，改变选定的时刻可达 到调压的目的。
在交流调压中，相位控制应用较多，下面主要分析相
位控制的交流调压器，先阐述作为基础的单相交流调压器。
.
3
单相交流调压器的工作情况与它的负载性质有关。
一、电阻性负载
VT1 i0
u1
VT2
实现交流调压，晶闸管电流的平
均值、有效值；负载电压上的有
效值和该调压器的功率因数表达
式. 分别为：
4
晶闸管电流平均值 IdT = √2U1/2πR（1+COSα）
晶闸管电流有效值 IT =随U1着/Rα√的1/逐2（渐1增－大α/，π+电Sin2 α/2 π）
阻R上的电压有效值U0逐渐
负载R上电压有效值减小U0。=当Uα1√=1/π2时πS，in2Uα0等+[π于－ α]/ π
uVW
2Usin(t2)
3
uWU
2Usin(t4)
.
3
10
晶闸管导通区间
VT1
VT1
VT2
VT2
VT3
VT4
VT5
VT5
VT6
VT6
u2
uu
α=0
uv
uw
0
t1
t2 t3
.
uU
～U
VT1
R
uV VT4
N ～V
VT3 R O
u VT6
W～W
VT5 R
VT2
首先确定电路中门极起始
控制点，把图中的晶闸管看成
交流调压器的晶闸管控制通常有两种方法：
.
2
① 通断控制。即把晶闸管作为开关将负载与交流电 源接通几个周期（工频1周期为20 ms），然后在开断一定 的周期，改变通断时间比值达到调压的目的。这种晶闸管 起到一个通断频率可调的快速开关的作用。这种控制方式 电路简单，功率因数高，适用于有较大的时间常数的负载， 缺点是输出电压或功率调节不平滑。
二极管，可以看出，在电阻负
载时，从相电压过零时刻开始，
相应的二极管就导通。因此，α
t ＝0的点应定在各相电压过零点， 不论单相还是三相调压器，都
是从相电压由负变正的零点处
180°，而单相半波整流电路时，视
不同的φ，θ可大于1. 80°。
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第二节 三相交流调压电路
在大功率或者为某些三相负载控制方式时，通常采用三 相交流调压器。三相交流调压器接线形式很多，各有其特点， 其技术经济指标都不相同，把主要接线形式分述如下
一、负载按 YN 联结的三相交流调压器电路
U
VT4
V
VT6
上一章重点内容复习
什么是电压型和电流型逆变电路？各有何特点？
答：按照逆变电路直流侧电源
性质分类，直流侧为电压源的逆变
电路称为电压型逆变电路，直流侧
为电流源的逆变电路称为电流型逆
变电路。
.
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第五章 交流调压电路与斩波电路
第一节 单相交流调压电路
用晶闸管组成的交流电压控制电路，可以方便地调节输出电压 的有效值。可用于电炉温控、灯光调节、异步电动机的起动和调速 等，也可用作调节整流变压器一次侧电压，其二次侧为低压大电流 或高压小电流负载常用这种方法。采用这种方法，可使变压器二次 侧的整流装置避免采用晶闸管，只需用二极管，而且可控级仅在一 次侧，从而简化结构，降低成本。交流调压器与常规的调压变压器 相比，它的体积和重量都要小得多。交流调压器的输出仍是交流电 压，它不是正弦波形，其谐波分量较大，功率因数也较低。