第五章交流调压电路

第五章交流调压电路 北方交通大学电气工程系

要求及重点 • 掌握交流调压器的基本类型、用途和电路，简要分析单、三相交流调压电路，理解和掌握交流斩波调压的原理与基本性能，理解脉冲整流电路的基本原理（包括电压型和电流型）。能进行电流型与电压型脉冲整流器的性能特点比较，了解这些变流器的工作应用。 • 重点：电流型与电压型脉冲整流器的原理、主要方程式及相量图。 • 难点：基本能量关系。北方交通大学电气工程系

5.1 交流调压器的类型、用途和电路 • 交流调压器的调压方式： • 通断控制 • 相位控制 • 斩波控制 • 交流调压的应用： • 调温的工频加热和感应加热 • 灯光调节 • 泵及风机的感应电动机调速 • 变压器的初级调压北方交通大学电气工程系

单相调压器的基本电路 A. 反并联电路 B. 混合反并联电路北方交通大学电气工程系

单相调压器的基本电路（续） C. 二极管桥式电路 D. 混合桥式电路北方交通大学电气工程系

三相调压器的基本电路 A. 反并联电路 B. 混合反并联电路北方交通大学电气工程系

三相调压器的基本电路（续） C.  形负载内接 D.  形负载内接反并联电路  形反并联电路北方交通大学电气工程系

三相调压器的基本电路（续） E.  形负载内接三个可控元件电路北方交通大学电气工程系

5.2 单相交流调压电路的分析 • 以反并联交流调压电路为例 • 电阻负载 • 交流电压有效值 UR • 负载的电流有效值北方交通大学电气工程系

功率因数 • 晶闸管的电流平均值 • 晶闸管的电流有效值 I及通态平均电流 IT 北方交通大学电气工程系

交流调压器R负载时的参数与关系 北方交通大学电气工程系

单相交流调压电路的分析（续） • 电感性负载 a. 电路 b. 电压与电流波形北方交通大学电气工程系

c. 负载电流表达式 • 感性负载电流 iL的两个分量 iL1、 iL2 • 电流表达式北方交通大学电气工程系

d. 控制角、功率因数角与导通角的关系 • 单相交流调压器    时的  = f (、 ) 曲线北方交通大学电气工程系

e. 几种典型情况： (1)  = 0 (2)  不等于 0     < 180 北方交通大学电气工程系

(3)  =  (4)    窄脉冲宽脉冲北方交通大学电气工程系

单相交流调压电路的分析（续） • 感性负载时晶闸管电流和负载电流的有效值 • 晶闸管电流有效值式中 I* ---晶闸管的标幺电流有效值 • 晶闸管电流有效值北方交通大学电气工程系

晶闸管标幺电流有效值 I*与 、的关系 北方交通大学电气工程系

5.3 三相交流调压电路的分析 • 分析举例电路北方交通大学电气工程系

三相交流调压器正常工作的基本条件 • 在三相电路中至少有一相正向晶闸管与另一相反向晶闸管同时导通。 • 为了保证电路起始工作时两个晶闸管能同时导通，并且在感性负载和控制角较大时，也能使不同相的正、反两个晶闸管同时导通，要求采用宽脉冲，或者双窄触发脉冲电路。 • 各触发信号应与相应的交流电源电压相序一致，并且与电压同步。北方交通大学电气工程系

三相交流调压电路在电阻负载下的波形与参数 • 波形（见图） • 输出电压有效值 Ua 北方交通大学电气工程系

电阻负载三相调压电路输出电压 (a) 晶闸管反并联电路 (b) 晶闸管与二极管反并联电路北方交通大学电气工程系

三相交流调压电路在感性负载下的工况 • 三相交流调压电路的 I*与 、 的关系北方交通大学电气工程系

感性负载（  = 45）下三相调压电路的电流波形北方交通大学电气工程系

5.4 交流斩波调压电路 • 交流斩波调压的原理与基本性能 • 原理图北方交通大学电气工程系

交流斩波电路输出电压 (a) 电阻负载 (b) 感性负载 (d) 改善cos的斩波调压导通比: 北方交通大学电气工程系

交流斩波调压电路 GTR交流斩波器 GTO交流斩波器北方交通大学电气工程系

用GTR构成的三相交流斩波器 北方交通大学电气工程系

第五章 交流调压电路