pel4交交电路PPT文档格式.ppt

pel4交交电路PPT文档格式.ppt

《pel4交交电路PPT文档格式.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《pel4交交电路PPT文档格式.ppt（107页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

交流调压电路相位控制第第4章章交流电力控制电路和交交变频电路交流电力控制电路和交交变频电路交流斩波调压电路斩波控制交流调功电路通断控制周期控制交流电力电子开关非周期控制无规律的通断控制交直交变频间接11/11/202244.1交流调压电路交流调压电路交流调压的方法有哪些？

交流调压的方法有哪些？

利用电力电子开关的交流调压电路与自利用电力电子开关的交流调压电路与自耦变压器调压的差别？

耦变压器调压的差别？

11/11/202254.1交流调压电路交流调压电路原理两个晶闸管反并两个晶闸管反并联后串联在交流电路联后串联在交流电路中，通过对晶闸管的中，通过对晶闸管的控制就可控制交流电控制就可控制交流电力。

力。

电路图11/11/20226应用应用1灯光控制（如调光台灯和舞台灯光控制）灯光控制（如调光台灯和舞台灯光控制）2温度调节（如工频加热、感应加热、需温控的家用电器）温度调节（如工频加热、感应加热、需温控的家用电器）3泵与风机等异步电动机的软起动泵与风机等异步电动机的软起动4异步电动机调速（如纺织、造纸、冶金等领域的电机调异步电动机调速（如纺织、造纸、冶金等领域的电机调速）速）5供用电系统对无功功率的连续调节。

供用电系统对无功功率的连续调节。

6在高压小电流或低压大电流直流电源中，用于调节变压器一在高压小电流或低压大电流直流电源中，用于调节变压器一次电压。

次电压。

7随电机负载大小自动调压（对于起重机等有较长时间空载或随电机负载大小自动调压（对于起重机等有较长时间空载或轻载的负荷，自动调压可以节省电能）轻载的负荷，自动调压可以节省电能）4.1交流调压电路交流调压电路11/11/202274.1.14.1.1单相交流调压电路单相交流调压电路单相交流调压电路单相交流调压电路4.1.24.1.2三相交流调压电路三相交流调压电路三相交流调压电路三相交流调压电路4.1交流调压电路交流调压电路11/11/20228若晶闸管短接，稳态时负载电流为正弦波，相位滞后于u1的角度为j，当用晶闸管控制时，只能进行滞后控制，使负载电流更为滞后。

a=0时刻仍定为u1过零的时刻，a的移相范围应为ja。

1）阻感负载阻感负载0.6Ou1u1uoiouVTwtOwtOwtwtOuuG1G1uG2OOwtwt图4-2电阻负载单相交流调压电路及其波形负载阻抗角：

j=arctan（wL/R）VT14.1.1单相交流调压电路单相交流调压电路11/11/20229q020100601401802010060/（）180140a/（）j=9075604530150图4-3单相交流调压电路以a为参变量的和a关系曲线wt=t=a时刻开通晶闸管VT1，可求得（47）当a=j时=当aj时以j为参变量，利用（47）可把a和的关系表示成右图。

4.1.1单相交流调压电路单相交流调压电路11/11/202210图4-4单相交流调压电路a为参变量时IVTN和a关系曲线j=900.10.20.30.40.516018004012080756045j=0a/（）IVTN负载电流有效值（4-10）IVT的标么值（4-11）4.1.1单相交流调压电路单相交流调压电路11/11/202211图4-5aj时阻感负载交流调压电路工作波形当阻感负载,aj时电路工作情况。

图4-2阻感负载单相交流调压电路VT1的导通时间超过。

触发VT2时，io尚未过零，VT1仍导通，VT2不会导通。

io过零后，VT2才可开通，VT2导通角小于。

衰减过程中，VT1导通时间渐短，VT2的导通时间渐长。

4.1.1单相交流调压电路单相交流调压电路11/11/2022123）单相交流调压电路的谐波分析电阻负载由于波形正负半波对称，所以不含直流分量和偶次谐波。

（4-12）基波和各次谐波有效值（4-13）负载电流基波和各次谐波有效值（4-14）电流基波和各次谐波标么值随a变化的曲线（基准电流为a=0时的有效值）如图4-6所示。

图4-6电阻负载单相交流调压电路基波和谐波电流含量4.1.1单相交流调压电路单相交流调压电路11/11/202213电电流流谐谐波波次次数数和和电电阻阻负负载载时时相相同同，也也只只含含33、55、77等等次次谐谐波。

波。

随着次数的增加，谐波含量减少。

和电阻负载时相比，阻感负载时的谐波电流含量少一些。

当当aa角相同时，随着阻抗角角相同时，随着阻抗角jj的增大，谐波含量有所减少。

的增大，谐波含量有所减少。

阻感负载4.1.1单相交流调压电路单相交流调压电路11/11/2022144）斩控式交流调压电路斩控式交流调压电路在交流电源u1的正半周图4-7斩控式交流调压电路4.1.1单相交流调压电路单相交流调压电路用V1进行斩波控制用V3给负载电流提供续流通道11/11/202215用V2进行斩波控制用V4给负载电流提供续流通道图4-7斩控式交流调压电路4）斩控式交流调压电路斩控式交流调压电路在交流电源u1的负半周4.1.1单相交流调压电路单相交流调压电路11/11/202216应用：

应用于对功率因数要求较高的场合应用：

应用于对功率因数要求较高的场合斩控式交流调压电路斩控式交流调压电路11/11/202217特性特性图4-8电阻负载斩控式交流调压电路波形4.1.1单相交流调压电路单相交流调压电路电源电流的基波分量和电源电压同相位，即位移因数为1。

电源电流不含低次谐波，只含和开关周期T有关的高次谐波。

功率因数接近1。

11/11/2022184.1.2三相交流调压电路三相交流调压电路根据三相联结形式的不同，三相交流调压电路具有多种形式根据三相联结形式的不同，三相交流调压电路具有多种形式图4-9三相交流调压电路a）星形联结b）线路控制三角形联结c）支路控制三角形联结d）中点控制三角形联结11/11/202219三相四线三相四线基本原理：

相当于三个单相交流基本原理：

相当于三个单相交流调压电路的组合，三相互相调压电路的组合，三相互相错开错开120120工作。

基波和工作。

基波和33倍次以外的谐波在三相之间倍次以外的谐波在三相之间流动，不流过零线。

流动，不流过零线。

问题：

三相中问题：

三相中33倍次谐波同相位，倍次谐波同相位，全部流过零线。

零线有很大全部流过零线。

零线有很大33倍次谐波电流。

倍次谐波电流。

aa=9090时，零线电流甚至和各相电时，零线电流甚至和各相电流的有效值接近。

流的有效值接近。

1）星形联结电路可分为可分为三相三线和三相四线三相三线和三相四线图4-9三相交流调压电路a）星形联结4.1.2三相交流调压电路三相交流调压电路11/11/202220三相三线，主要分析阻负载时的情况三相三线，主要分析阻负载时的情况4.1.2三相交流调压电路三相交流调压电路任一相导通须和另一相构成回路。

电流通路中至少有两个晶闸管，应采用双脉冲或宽脉冲触发。

触发脉冲顺序和三相桥式全控整流电路一样，为VT1VT6,依次相差60。

相电压过零点定为a的起点，a角移相范围是0150。

11/11/202221

（1）0a60：

三管导通与两管三管导通与两管导通交替，每管导通交替，每管导通导通180a。

但但a=0时一直时一直是三管导通。

是三管导通。

图4-10不同a角时负载相电压波形a）a=304.1.2三相交流调压电路三相交流调压电路11/11/20222260a90：

两管导通，每管导通120。

（2）图4-10不同a角时负载相电压波形b）a=604.1.2三相交流调压电路三相交流调压电路11/11/202223（3）90a150：

两管导通与无晶闸两管导通与无晶闸管导通交替，导通管导通交替，导通角度为角度为3002a。

图4-10不同a角时负载相电压波形c）a=1204.1.2三相交流调压电路三相交流调压电路11/11/202224谐波情况谐波情况4.1.2三相交流调压电路三相交流调压电路电流谐波次数为6k1（k=1，2，3，），和三相桥式全控整流电路交流侧电流所含谐波的次数完全相同。

谐波次数越低，含量越大。

和单相交流调压电路相比，没有3倍次谐波，因三相对称时，它们不能流过三相三线电路。

11/11/2022252）支路控制三角联结电路支路控制三角联结电路图49三相交流调压电路c）支路控制三角形联结4.1.2三相交流调压电路三相交流调压电路由三个单相交流调压电路组由三个单相交流调压电路组成，分别在不同的线电压作成，分别在不同的线电压作用下工作用下工作。

单相交流调压电路的分析方法和结论完全适用。

输入线电流（即电源电流）为与该线相连的两个负载相电流之和。

11/11/202226谐波情况谐波情况c）支路控制三角形联结图49三相交流调压电路4.1.2三相交流调压电路三相交流调压电路3倍次谐波相位和大小相同，在三角形回路中流动，而不出现在线电流中。

线电流中所谐波次数为6k1（k为正整数）。

在相同负载和a角时，线电流中谐波含量少于三相三线星形电路。

11/11/202227典型用例典型用例晶闸管控制电晶闸管控制电抗器抗器（ThyristorControlledReactorTCR）配以固定电容器，就可在从容性到感性的范围内连续调节无功功率，称为静止无功补偿装置（StaticVarCampensatorSVC），用来对无功功率进行动态补偿，以补偿电压波动或闪变。

晶闸管控制电抗器（TCR）电路4.1.2三相交流调压电路三相交流调压电路a移相范围为90180控制a角可连续调节流过电抗器的电流，从而调节无功功率。

11/11/202228图4-11晶闸管控制电抗器（TCR）电路a）b）c）图4-12TCR电路负载相电流和输入线电流波形a）=120b）=135c）=1604.1.2三相交流调压电路三相交流调压电路11/11/202229仿真波形仿真波形4.1.2三相交流调压电路三相交流调压电路图4-12TCR电路负载相电流和输入线电流波形a）=120b）=135c）=160a）b）c）11/11/202230SVC系统接线图系统接线图11/11/202231晶闸管阀组件晶闸管阀组件11/11/20223211/11/202233SVC中的中的TCR主电抗器主电抗器11/11/202234SVC控制系统人机界面控制系统人机界面11/11/202235英国国家电网英国国家电网Cellarhead400kV变电站变电站svc11/11/202236墨西哥城墨西哥城400kV输电线输电线