《电力电子应用技术》课程电子教案（PPT教学课件）3.2 交流开关及应用

32交流开关及应用 晶闸管交流开关及应用 作用及特点 作用 把晶闸管反并联后串入交流电路中,代替电路中的机械开关,起接通和 断开电路的作用。 特点 响应速度快,无触点,寿命长,可频繁控制通断 与调功电路的区别 并不控制电路的平均输出功率。 ≯通常没有明确的控制周期,只是根据需要控制电路的接通和断开。 ≯控制频度通常比交流调功电路低得多

3.2交流开关及应用 一、晶闸管交流开关及应用 1、作用及特点 • 作用 把晶闸管反并联后串入交流电路中，代替电路中的机械开关，起接通和 断开电路的作用。 • 特点 响应速度快，无触点，寿命长，可频繁控制通断。 • 与调功电路的区别 ➢并不控制电路的平均输出功率。 ➢通常没有明确的控制周期，只是根据需要控制电路的接通和断开。 ➢控制频度通常比交流调功电路低得多

32交流开关及应用 2、晶闸管交流开头的基本形式 1)结构和原理 晶闸管反并联后串入交流 电路 V 实际常用三相,可三角形 联结,也可星形联结 AAAAAT 2)作用 对无功功率控制,可提高 功率因数,稳定电网电压, 改善供电质量。 性能优于机械开关投切的 VTT 电容器

3.2交流开关及应用 2、晶闸管交流开头的基本形式 1）结构和原理 • 晶闸管反并联后串入交流 电路。 • 实际常用三相，可三角形 联结，也可星形联结 2）作用 • 对无功功率控制，可提高 功率因数，稳定电网电压， 改善供电质量。 • 性能优于机械开关投切的 电容器。 1 2 t t t t us iC uC VT1 VT2 t t uVT1 u us iC uC C VT1 VT2 VT1

32交流开关及应用 交流调功电路 1、电阻负载时的工作情况 llo 导通段M 1)控制周期为M倍电源周 期,晶闸管在前N个周 UI uo. io/\u 期导通,后M—N个周 2冗 期关断。 2)负载电压和负载电流 t (也即电源电流)的重 M M\M 复周期为M电源周期。 电源周期 控制周期M倍电源周=2兀 1l R 交流调功电路典型波形 (M=3、N=2)

3.2交流开关及应用 二、交流调功电路 1、电阻负载时的工作情况 1）控制周期为M倍电源周 期，晶闸管在前N个周 期导通，后M－N个周 期关断。 2）负载电压和负载电流 （也即电源电流）的重 复周期为M倍电源周期。 p M 电源周期 控制周期=M倍电源周 期 =2p 4p M O 导通段= M 3p M 2p M uo uo,io u1 wt 2U1 交流调功电路典型波形 (M =3、N =2)

32交流开关及应用 2、谐波情况 0.6 )图示频谱图(以控制周期 为基准)。为n次谐波 0.5 有效值,/为导通时电 0.4 路电流幅值。 0.3 2)以电源周期为基准,电流 0.2 中不含整数倍频率的谐 波,但含有非整数倍频 率的谐波。 02468101214 3)而且在电源频率附近,非 谐波次数 整数倍频率谐波的含量 2345 较大。 相对于电源频率的倍数 交流调功电路的 电流频谱图(M=3、N=2)

3.2交流开关及应用 2、谐波情况 1)图示频谱图（以控制周期 为基准）。In为n次谐波 有效值， Io为导通时电 路电流幅值。 2)以电源周期为基准，电流 中不含整数倍频率的谐 波，但含有非整数倍频 率的谐波。 3)而且在电源频率附近，非 整数倍频率谐波的含量 较大。 0 12 14 谐波次数 相对于电源频率的倍数 2 4 6 8 10 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 1 2 3 4 5 I / n I0m 交流调功电路的 电流频谱图(M =3、N =2)