电力电子技术交流交流变换

电力电子技术交流交流变换第一页，共十七页，编辑于2023年，星期一交流调压电路交流调压电路VT1、VT2——两单向晶闸管反并联VT——双向晶闸管第二页，共十七页，编辑于2023年，星期一交流调压电路控制方式：（a）通断控制（b）相位控制（c）斩波控制第三页，共十七页，编辑于2023年，星期一交流调压电路单相交流调压电路1.电阻性负载工作原理:u1正半波时触发VT1导通、过零自然关断；u1负半波时触发VT2导通，过零自然关断。通过改变滞后触发角α控制输出值。输出电压有效值：特点：输出波形为“缺块”正弦波存在谐波，α↑谐波↑，但不含直流与偶次谐波。第四页，共十七页，编辑于2023年，星期一交流调压电路单相交流调压电路2.电感－电阻性负载工作原理:VT1、VT2分别在u1正、负半波内触发导通，但要到电感电流降到0时才能关断关断时刻滞后u1过零点，延迟时间与φ=arctan(ωL/R)有关。保证正常工作条件:1.φ≤α≤π；2.采用宽脉冲（≥60°）触发或后延固定、前沿可调、最大宽度可达180°的脉冲列触发。第五页，共十七页，编辑于2023年，星期一交流调压电路单相交流调压电路2.电感－电阻性负载特点：VT1、VT2导通角θ与α、φ有关；α与φ的关系不同，导致电路性能不同： 1）φ＜α＜π：有调压功能 2）α＝φ：不起调压作用失控 3）0＜α＜φ(窄脉冲触发)：单管整流， 输出直流分量大危害大 4）0＜α＜φ(宽脉冲触发)：晶闸管总是在ωt=φ处导通，且输出 电压、电流正弦、连续，uo=u1，因此也不起调压作用失控第六页，共十七页，编辑于2023年，星期一交流调压电路三相交流调压电路1.Y型三相交流调压电路正常工作需满足的条件：1）三相中至少有两相导通，且其中一相为正向管导通，另一相为反相管导通；2）采用大于60º的宽脉冲或双窄脉冲触发；3）相邻触发脉冲相位互差60º。第七页，共十七页，编辑于2023年，星期一交流调压电路三相交流调压电路1.Y型三相交流调压电路（0º＜α＜150º）不同控制角α下的电压波形第八页，共十七页，编辑于2023年，星期一交流调压电路其他交流电力控制电路1.交流调功电路Ik—k次谐波有效值；Iom—导通时负载电流幅值；特点：不含整数次谐波，但含有非整数次谐波（也叫分数次谐波或间谐波）。用途：主要用于电炉的温度控制。

第九页，共十七页，编辑于2023年，星期一交流调压电路其他交流电力控制电路2.交流无触点开关特点：1.开关过程无电弧、响应快、工作频率高2.导通时存在管压降，关断时存在阳极漏电流第十页，共十七页，编辑于2023年，星期一交－交变频电路三相输入－单相输出交－交变频电路工作原理：固定频率交流输入直接变换成可调频率的交流输出，无需中间直流环节；有两组(直流侧)反并联的整流电路： 正组整流，反组封锁，u上(+)下(-) 反组整流，正组封锁，u上(-)下(+)正组电路工作时反组电路闭锁，反之亦然。若以f0切换它们交替工作，即可获得频率为f0的交流输出，输出电压大小取决于触发角α。大电感大电感电流型电压型第十一页，共十七页，编辑于2023年，星期一交－交变频电路三相输入－单相输出交－交变频电路输出电压波形可分为方波与正弦波两种。方波输出控制简单，正、反两桥工作时维持α角不变，但其输出富含低次谐波；正弦波输出控制复杂，两桥工作时控制α角按正弦值规律变化(90°090°)，因此可有效降低输出谐波。第十二页，共十七页，编辑于2023年，星期一交－交变频电路三相输入－单相输出交－交变频电路a）正组变流器 整流：α=90°090° 逆变：α=90°180°90°b）反组变流器 整流：α=90°090° 逆变：α=90°180°90°正弦型交——交变频器第十三页，共十七页，编辑于2023年，星期一交－交变频电路三相输入－单相输出交－交变频电路余弦交点控制法：基本思想是使构成交-交变频器的各可控整流器输出电压尽可能接近理想正弦波，即尽可能降低实际输出电压波形与理想正弦波形之间的偏差。第十四页，共十七页，编辑于2023年，星期一1）输出频率上限：≤电网频率的1/3—1/22）输入功率因数：总是滞后，随α改变3）输出电压谐波：

4）输入电流谐谐波：交－交变频电路三相输入－单相输出交－交变频电路输入、输出特性：不同γ下，α和ω1t关系输入、输出功率因数间关系第十五页，共十七页，编辑于2023年，星期一1）输出频率上限：与单相输出同2）输入功率因数：有所改善3）输出电压谐波：与单相输出同4）输入电流谐谐波：交－交变频电路三相输入－三相输出交－交变频电路输入、输出特性：改善输入功率因数与提高输出电压的措施：(1)直流偏置法：可减小α角，提高输入功率因数(2)交流偏置法：Udo、输出功率可提高15%第十六页，共十七页，编辑于2023年，星期一矩阵变换电路优点：1）输出电压正弦，输出频率不