广东工业大学：《电力电子技术》课程教学资源（PPT课件讲稿）第4章 交流电力控制电路和交 交变频电路（AC/AC变换）

心管密瓶电制电 受级电路(》 4。调压电黯 4其它瓶电力制电路 4颜电 4。4矩式查频电路 事小结 Power electronics

1 第4章 交流电力控制电路和交 交变频电路（AC/AC变换） 4.1 交流调压电路 4.2 其它交流电力控制电路 4.3 交交变频电路 4.4 矩阵式变频电路 本章小结

(gp 第感流电凰制电略和变级电路 交流-交流变流电路 一种形式的交流变成另一种形式交流的电路 在进行交流—交流变速肘,可改变相关的电压、电流、频率和相数等 交流电力控制电路□少 只改变电压、电流或对电路的通新进行控制,不改变频率的电路 「交交变频电路 改变频率的电路》频电路 交直交变频电路 大多不改吏相数,也有改变相数的 Power electronics

2 交交变频电路 交直交变频电路 交流-交流变流电路 一种形式的交流变成另一种形式交流的电路 在进行交流—交流变速时，可改变相关的电压、电流、频率和相数等 交流电力控制电路 只改变电压、电流或对电路的通断进行控制，不改变频率的电路 改变频率的电路 变频电路 大多不改变相数，也有改变相数的 第4章 交流电力控制电路和交交变频电路

(gp 交交吏频电路 直接变频电路 直接把一种频率的交流变成另一种频率或可变频率的交流 交直交变频电路 间接变频电路 先将交流整流成直流,再把直流逆变成另一种频率或可变频率的交流 Power electronics 3

3 交直交变频电路 交交变频电路 直接把一种频率的交流变成另一种频率或可变频率的交流 直接变频电路 间接变频电路 先将交流整流成直流，再把直流逆变成另一种频率或可变频率的交流

心管密瓶电制电 受级电路(》 4。调压电黯 4其它瓶电力制电路 4颜电 4。4矩式查频电路 事小结 Power electronics

4 第4章 交流电力控制电路和交 交变频电路（AC/AC变换） 4.1 交流调压电路 4.2 其它交流电力控制电路 4.3 交交变频电路 4.4 矩阵式变频电路 本章小结

(gp 4感流调国电路 。L。单流调电路 4。三突流调压电路 Power electronics

5 4.1 交流调压电路 4.1.1 单相交流调压电路 4.1.2 三相交流调压电路

(gp 4密糙调电 拉制电两个晶闸管反并联后串联在交流电路中, 通过控制晶闸笞就可控制交流电力 交流调压电路 每丰个周波内通过对晶闸笞开通相位的控 制,调节输出电压有效值 以交流电周期为单位控制晶闸管通断,改 交流调功电 变通断周期教的比,调节输出功率的平均 值 流也力也子开类不调节输出平均功率,只接通或断开电路, 串入电路的晶闸答 Power electronics 6

6 4.1 交流调压电路 交流电力控制电路 两个晶闸管反并联后串联在交流电路中， 通过控制晶闸管就可控制交流电力 交流调压电路 每半个周波内通过对晶闸管开通相位的控 制，调节输出电压有效值 交流调功电路 以交流电周期为单位控制晶闸管通断，改 变通断周期数的比，调节输出功率的平均 值 交流电力电子开关 不调节输出平均功率，只接通或断开电路， 串入电路的晶闸管

(gp 4感流调国电路 。L。单流调电路 4。三突流调压电路 Power electronics

7 4.1 交流调压电路 4.1.1 单相交流调压电路 4.1.2 三相交流调压电路

(gp 4。单流调电路 电阻负载 ●在交流电源u1的正半周和负半周 分别对ⅥT和ⅥT2的开通角进行控 R 制就可以调节输出电压。 ●正负半周α起始肘刻(a=0)均 为电压过季时刻,在稳态情况下, 正负半周的a相等。 冖●负载电压波形是电源电压波形的 一部分,负载电流和负载电压的波 o t u VT 形相同。 O 图4-电阻负载单相交流调压 电路及其波形 Power electronics 8

8 4.1.1 单相交流调压电路 1．电阻负载 图4-1电阻负载单相交流调压 电路及其波形 ⚫在交流电源 u1的正半周和负半周， 分别对VT1和VT2的开通角a进行控 制就可以调节输出电压。 ⚫正负半周a 起始时刻（a =0）均 为电压过零时刻，在稳态情况下， 正负半周的a 相等。 ⚫负载电压波形是电源电压波形的 一部分，负载电流和负载电压的波 形相同。 R O u 1 u o i o VT 1 VT 2 u 1 u o i o u VT w t O w t O w t O w t

g)电阻负栽单相交流调压电路在开通角为α时,负栽电压有效值U负 载电流有效值l、晶闸管电流有效值和电路的功率因数λ分别为 2U, Sin ot d(ot=U-sin 2a+ 丌- (4-1) 丌 丌 4-2) R √2 U, sin ot a sin 2c r (4-3) R R 丌2丌 P U U ,丌-0 sin 2a (4-4 2丌 Power electronics 9

9 电阻负载单相交流调压电路在开通角为a时，负载电压有效值Uo、负 载电流有效值Io、晶闸管电流有效值IVT和电路的功率因数λ分别为 ( ) ( )   a a  w w   a − = = +  sin 2 2 1 2 sin d 1 1 2 Uo U1 t t U (4-1) ( ) ) 2 sin 2 (1 2 2 sin 1 2 1 1 2 1  a  a w w   a = − +         =  R U d t R U t IT (4-2)   a a   − = = = = sin 2 + 2 1 1 o 1 o o o U U U I U I S P (4-3) R U I o o = (4-4)

(gp ●a的移相范围为0≤≤兀。O R =0时,相当于晶闸笞一直接通 ,输出电压为最大值,U。=U1 1o t 随着α的增大,U逐渐降低,直 到=丌射,U。=0 ●a=0时,功率因数λ=1,随 看α增大,输入电流滞后于电压 且发生畸变,λ也逐渐降低。 图41电阻负载单相交流调压 电路及其波形 Power electronics 10

10 ⚫ a的移相范围为0≤a ≤π。 a =0时，相当于晶闸管一直接通 ，输出电压为最大值，Uo =U1。 随着a的增大，Uo逐渐降低，直 到a =π时， Uo =0。 ⚫ a =0时，功率因数λ=1，随 着a增大，输入电流滞后于电压 且发生畸变，λ也逐渐降低。 R O u 1 u o i o VT 1 VT 2 u 1 u o i o u VT w t O w t O w t O w t 图4-1电阻负载单相交流调压 电路及其波形