電力電子技術(shù)交流調(diào)壓.

1、第九章Feb, 2004北京交通大學電氣工程學院9-1第九章Feb, 2004北京交通大學電氣工程學院9-2 掌握交流調(diào)壓器的基本類型、用途和電路，簡掌握交流調(diào)壓器的基本類型、用途和電路，簡要分析單、三相交流調(diào)壓電路。掌握交交變要分析單、三相交流調(diào)壓電路。掌握交交變頻電路的原理及電路，分析其優(yōu)缺點，掌握三頻電路的原理及電路，分析其優(yōu)缺點，掌握三相交交變頻電路的有環(huán)流和無環(huán)流運行。相交交變頻電路的有環(huán)流和無環(huán)流運行。 重點：重點： 交流調(diào)壓電路和交交變頻電路的原理及電路。交流調(diào)壓電路和交交變頻電路的原理及電路。第九章Feb, 2004北京交通大學電氣工程學院9-3 交流調(diào)壓器的調(diào)壓方式：交流調(diào)壓

2、器的調(diào)壓方式： 通斷控制通斷控制 相位控制相位控制 斬波控制斬波控制 交流調(diào)壓的應用：交流調(diào)壓的應用： 調(diào)溫的工頻加熱和感應加熱調(diào)溫的工頻加熱和感應加熱 燈光調(diào)節(jié)燈光調(diào)節(jié) 泵及風機的感應電動機調(diào)速泵及風機的感應電動機調(diào)速 變壓器的初級調(diào)壓變壓器的初級調(diào)壓第九章Feb, 2004北京交通大學電氣工程學院9-4 A. 反并聯(lián)電路反并聯(lián)電路 B. 混合反并聯(lián)電路混合反并聯(lián)電路第九章Feb, 2004北京交通大學電氣工程學院9-5 C. 二極管橋式電路二極管橋式電路 D. 混合橋式電路混合橋式電路第九章Feb, 2004北京交通大學電氣工程學院9-6 以反并聯(lián)交流調(diào)壓電路為例以反并聯(lián)交流調(diào)壓電路為例

3、電阻負載電阻負載 交流電壓有效值交流電壓有效值 UR 負載的電流有效值負載的電流有效值 2sin2-UtdsinU21U121R）（t 2sin2- 2sin2-RURUI01RIR第九章Feb, 2004北京交通大學電氣工程學院9-7 功率因數(shù)功率因數(shù) 晶閘管的電流平均值晶閘管的電流平均值 晶閘管的電流有效值晶閘管的電流有效值 I及通態(tài)平均電流及通態(tài)平均電流 IT2sin2-IUIUR1RR視在功率有功功率cos122sin221R1I01IttdUdT42sin)(2sin221I021ItdtRU）（RUI1maxT45. 057. 1I第九章Feb, 2004北京交通大學電氣工程學院9

4、-8 交流調(diào)壓器交流調(diào)壓器R負載時的參數(shù)與負載時的參數(shù)與 關系關系第九章Feb, 2004北京交通大學電氣工程學院9-9 電感性負載電感性負載 a. 電路電路 b. 電壓與電流波形電壓與電流波形第九章Feb, 2004北京交通大學電氣工程學院9-10 c. 負載電流表達式負載電流表達式 感性負載電流感性負載電流 iL的兩個分量的兩個分量 iL1、 iL2 電流表達式電流表達式tan/021sinsin2tLLLetIiii第九章Feb, 2004北京交通大學電氣工程學院9-11 d. 控制角控制角 、功率因數(shù)角、功率因數(shù)角 與導通角的關系與導通角的關系 單相交流調(diào)壓器單相交流調(diào)壓器 時的時的

5、= f ( 、 ) 曲線曲線tan/)sin()sin(e第九章Feb, 2004北京交通大學電氣工程學院9-12 e. 幾種典型情況：幾種典型情況： (1) = 0 (2) 不等于不等于 0 0 或或 Ud 0 三相半波整流電路：三相半波整流電路：Ud = 1.17 U2 cos 交交變頻器：交交變頻器： 在在 0 至至 之間變化，之間變化，輸出交流電壓輸出交流電壓 正、負兩組整流器反并聯(lián)，正、負兩組整流器反并聯(lián)，輸出交流電流輸出交流電流第九章Feb, 2004北京交通大學電氣工程學院9-24第九章Feb, 2004北京交通大學電氣工程學院9-25 輸出電壓、電流波形圖：輸出電壓、電流波形圖

6、：第九章Feb, 2004北京交通大學電氣工程學院9-26 三相零式交交變頻器：三相零式交交變頻器：第九章Feb, 2004北京交通大學電氣工程學院9-27 應用領域：應用領域： 大功率、低速交流傳動大功率、低速交流傳動 （軋鋼機、礦井提升機、造紙、冶煉等）（軋鋼機、礦井提升機、造紙、冶煉等） 分類：分類： 單相、三相單相、三相 橋式、零式橋式、零式 有環(huán)流、無環(huán)流有環(huán)流、無環(huán)流 高頻高頻 ( f0 fi )、低頻、低頻 ( f0 0正組工作，正組工作，UP = Ud = 1.17U2cos P , 0 P ，UP 可正可負?？烧韶摗?i0 0 時正組工作，封鎖負組，時正組工作，封鎖負組，

7、i0 0 時負組工作，封鎖正組。時負組工作，封鎖正組。 優(yōu)點：優(yōu)點：無組間環(huán)流，成本低，損耗小。無組間環(huán)流，成本低，損耗小。 缺點：缺點：需要檢測電流過零點，控制復雜，需要檢測電流過零點，控制復雜， 控制失敗時，造成組間電源短路，控制失敗時，造成組間電源短路， 輸出電流存在死區(qū)，波形畸變。輸出電流存在死區(qū)，波形畸變。第九章Feb, 2004北京交通大學電氣工程學院9-34第九章Feb, 2004北京交通大學電氣工程學院9-35 交交變頻器輸出電壓：交交變頻器輸出電壓： 輸出電壓峰值：輸出電壓峰值： 輸出電壓有效值：輸出電壓有效值： 電壓降系數(shù)：電壓降系數(shù)： 改變改變 min ，可調(diào)節(jié)輸出電壓，

8、可調(diào)節(jié)輸出電壓U0 。 min = 0 時，時， = 1 ，U0 = U0max = 0.83 U2 。min200cos217. 121 UUUP2083. 0UU mincos min20cos17. 1 UUP第九章Feb, 2004北京交通大學電氣工程學院9-36 交交變頻器輸出頻率：交交變頻器輸出頻率： f0 / fi = 1/2 時，半周期內(nèi)有時，半周期內(nèi)有 6 脈波，諧波大脈波，諧波大 f0 / fi = 1/3 時，半周期內(nèi)有時，半周期內(nèi)有 9 脈波，諧波較小脈波，諧波較小 f0 / fi = 1/6 時，半周期內(nèi)有時，半周期內(nèi)有 18 脈波，諧波小脈波，諧波小 為了減小諧波含

9、量，為了減小諧波含量， 降低負載轉(zhuǎn)矩脈動，降低負載轉(zhuǎn)矩脈動， 應保證應保證 f0 / fi 1 / 3 ， 即即 f0 16.7 Hz 。第九章Feb, 2004北京交通大學電氣工程學院9-37 交交變頻器的優(yōu)點：交交變頻器的優(yōu)點： 無中間直流環(huán)節(jié)，損耗小，效率高。無中間直流環(huán)節(jié)，損耗小，效率高。 開關器件采用晶閘管，以利于大功率應用，開關器件采用晶閘管，以利于大功率應用， 采用電源自然換相，不需強迫換流電路。采用電源自然換相，不需強迫換流電路。 可以實現(xiàn)能量反饋，使電機作四象限運行?？梢詫崿F(xiàn)能量反饋，使電機作四象限運行。 輸出低頻時，諧波含量小，負載轉(zhuǎn)矩脈動低。輸出低頻時，諧波含量小，負載轉(zhuǎn)矩脈動低。 因此適用于大功率、低速交流傳動領域。因此適用于大功率、低速交流傳動領域。第九章Feb, 2004北京交通大學電氣工程學院9-3