电力电子技术-新能源变换技术教学课件：5.2 交流调压电路

新能源变换技术

交流调压电路交流调压电路一、任务描述与目标

交流调压是将幅值固定的交流电能转化为同频率的幅值可调的交流电能。一、任务描述与目标

灯光控制工业加热感应电机调速交流侧调压二、单相交流调压电路1．双向晶闸管实现的单相交流调压电路电阻性负载输出电压波形二、单相交流调压电路工作原理分析在此处添加您的文本内容在此处添加您的文本内容在此处添加您的文本内容220V交流通过RW电源电压正半周R1对电容C1充电当C1上的充电电压升到高于双向触发二极管VD击穿电压（ωt1时刻）时电容C1便通过限流电阻R2；双向触发二极管VD向晶闸管VS控制极放电，触发双向晶闸管导通，负载两端电压为电源电压。电阻性负载输出电压波形二、单相交流调压电路工作原理分析电源电压正半周220V交流通过RWR1对电容C1充电电压过零变负（ωt2时刻）时，流过双向晶闸管电流小于维持电流，双向晶闸管VS关断。电阻性负载输出电压波形二、电力电子技术的发展工作原理分析220V交流通过RW电源电压负半周R1对电容C1反向充电双向触发二极管正、反向工作特性相同。当C1上的充电压反向高于双向触发二极管VD击穿电压（ωt3时刻）时，双向晶闸管被触发导通，负载两端电压为电源电压。电阻性负载输出电压波形二、电力电子技术的发展工作原理分析220V交流通过RW电源电压负半周R1对电容C1反向充电双向触发二极管正、反向工作特性相同。电压过零变正（ωt4时刻）时，流过双向晶闸管电流小于维持电流，双向晶闸管VS关断。电阻性负载输出电压波形二、单相交流调压电路工作原理分析通过改变可变电阻RW阻值时，就可以改变对电容C1的充电时间常数。电阻性负载输出电压波形可以改变C1充电电压的上升速度。可以改变双向晶闸管导通时间（改变双向晶闸管的导通角），改变输出电压和电流的大小，达到调光的目的。二、单相交流调压电路在电阻性负载下负载电流和负载电压的波形相同，电阻负载上交流电压有效值为电流有效值电路功率因数结论：α角的移相范围为0～π。二、单相交流调压电路工作原理分析在此处添加您的文本内容在此处添加您的文本内容在此处添加您的文本内容（1）当α=0时，相当于可控硅一直导通，输入电压为最大值，U0=U2灯最亮。电阻性负载输出电压波形随着α的增大，U0逐渐降低，灯的亮度也由亮变暗。二、单相交流调压电路工作原理分析（2）α=π时，U0=0，灯熄灭。电阻性负载输出电压波形（3）α=0时，功率因数cosφ=1，随着α的增大，输入电流滞后于电压且发生畸变，cosφ也逐渐降低,且对电网电压电流造成谐波污染。电阻性负载输出电压波形电阻电感性负载时，若负载上电压电流的相位差为φ，则移相范围为φ≤α≤π。二、单相交流调压电路在此处添加您的文本内容在此处添加您的文本内容在此处添加您的文本内容电阻电感性负载时，若负载上电压电流的相位差为φ，则移相范围为φ≤α≤π。普通晶闸管反并联实现的单相交流调压电路。二、单相交流调压电路2.普通晶闸管反并联实现的单相交流调压电路在此处添加您的文本内容在此处添加您的文本内容在此处添加您的文本内容工作原理与双向晶闸管实现的单相交流调压电路相同，只需要两组独立的触发电路分别控制两只晶闸管。主要分析电感性负载的工作情况二、电力电子技术的发展2.普通晶闸管反并联实现的单相交流调压电路由于电感的作用，在电源电压由正向负过零时，负载中电流要滞后一定φ角度才能到零。电感性负载的交流调压电路即管子要继续导通到电源电压的负半周才能关断。电感性负载的交流调压电路晶闸管的导通角θ不仅与控制角α有关而且与负载的功率因数角φ有关。二、单相交流调压电路2.普通晶闸管反并联实现的单相交流调压电路在此处添加您的文本内容在此处添加您的文本内容在此处添加您的文本内容控制角越小则导通角越大，负载的功率因数角φ越大，表明负载感抗大，自感电动势使电流过零的时间越长，因而导通角θ越大。二、单相交流调压电路2.普通晶闸管反并联实现的单相交流调压电路（1）α>φ时。当α>φ时，θ<180°。即正负半周电流断续，且α越大，θ越小。α在φ～180°范围内，交流电压连续可调。二、电力电子技术的发展2.普通晶闸管反并联实现的单相交流调压电路（2）α＝φ。当α＝φ时，θ=180°。即正负半周电流临界连续，相当于晶闸管失去控制。二、单相交流调压电路2.普通晶闸管反并联实现的单相交流调压电路（3）α＜φ。此种情况若开始给VS1管以触发脉冲，VS1管导通，而且α>180°。电感性负载时，晶闸管不能用窄脉冲触发，可采用宽脉冲或脉冲列触发。二、单相交流调压电路触发脉冲为窄脉冲，当uG2出现时，VS1管的电流还未到零，VS1管关不断，VS2管不能导通。当VT1管电流到零关断时，uG2脉冲已消失，此时VT2管虽已受正压，但也无法导通。到第三个半波时，uG1又触发VS1导通。二、单相交流调压电路2.普通晶闸管反并联实现的单相交流调压电路（3）α＜φ。此种情况若开始给VS1管以触发脉冲，VS1管导通，而且θ>180°。电感性负载时，晶闸管不能用窄脉冲触发，可采用宽脉冲或脉冲列触发。单相交流调压电路特点二、单相交流调压电路2.普通晶闸管反并联实现的单相交流调压电路在此处添加您的文本内容在此处添加您的文本内容在此处添加您的文本内容①电阻负载时，负载电流波形与单相桥式可控整流交流侧电流一致。改变控制角可以连续改变负载电压有效值，达到交流调压的目的。移相范围为0°～180°。二、单相交流调压电路2.普通晶闸管反并联实现的单相交流调压电路②电感性负载时，不能用窄脉冲触发。否则当α<φ时，会出现一个晶闸管无法导通，产生很大直流分量电流，烧毁熔断器或晶