單相調(diào)壓器的結(jié)構(gòu)工作原理

 

　　交流-交流變換電路機(jī)械工業(yè)出版社本章要點(diǎn)交流開關(guān)、交流調(diào)功和交流電壓調(diào)節(jié)的基本工作原理和應(yīng)用電路分析；相位控制和通斷控制的概念；不同負(fù)載時(shí)，單相調(diào)壓器的結(jié)構(gòu)、工作原理、波形分析；

 

　　4.1、晶閘管交流調(diào)壓器交流調(diào)壓電路常由晶閘管組成，用于調(diào)節(jié)輸出電壓的有效值。晶閘管交流調(diào)壓器具有體積小、重量輕的特點(diǎn)。輸出是交流電壓，但不是正弦波形，諧波分量大，功率因數(shù)也較低。交流調(diào)壓控制常用相位控制。它是使晶閘管在電源電壓每一周期中、在選定的時(shí)刻將負(fù)載與電源接通，改變選定的時(shí)刻可達(dá)到調(diào)壓的目的。

 

　　4.1.1、單相交流調(diào)壓電路

 

　　1、單相調(diào)壓電路的結(jié)構(gòu)和工作原理(電阻性負(fù)載)

 

　　2、單相調(diào)壓電路的結(jié)構(gòu)和工作原理(阻-感負(fù)載)

 

　?。?）電感性負(fù)載的工作情況當(dāng)電源電壓反向過零時(shí)，由于負(fù)載電感產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢阻止電流變化，故電流不能立即為零，此時(shí)晶閘管導(dǎo)通角θ的大小，不但與控制角α有關(guān)，而且與負(fù)載阻抗角φ有關(guān)。兩只晶閘管門極的起始控制點(diǎn)分別定在電源電壓每個(gè)半周的起始點(diǎn)，α的最大范圍是。單相交流調(diào)壓可歸納以下三點(diǎn)：

 

　　①帶電阻性負(fù)載時(shí)，負(fù)載電流波形與單相橋式可控整流交流側(cè)電流波形一致，改變控制角α可以改變負(fù)載電壓有效值。

 

　　②帶電感性負(fù)載時(shí)，不能用窄脈沖觸發(fā)，否則當(dāng)α<φ時(shí)會(huì)發(fā)生有一個(gè)晶閘管無法導(dǎo)通的現(xiàn)象，電流出現(xiàn)很大的直流分量。

 

　?、蹘щ姼行载?fù)載時(shí)，α的移相范圍為φ~180度，帶電阻性負(fù)載時(shí)移相范圍為0~180度。

 

　　4.1.2、三相交流調(diào)壓電路

 

　　1、負(fù)載Y形連接帶中性線的三相交流調(diào)壓電路它由3個(gè)單相晶閘管交流調(diào)壓器組合而成，其公共點(diǎn)為三相調(diào)壓器中線，每一相可以作為一個(gè)單相調(diào)壓器單獨(dú)分析，其工作原理和波形與單相交流調(diào)壓相同。在晶閘管交流調(diào)壓電路中，每相負(fù)載電流為正負(fù)對稱的缺角正弦波，它包含有較大的奇次諧波電流，3次諧波電流的相位是相同的，中性線的電流為一相3次諧波電流的三倍，且數(shù)值較大，這種電路的應(yīng)用有一定的局限性。

 

　　2、晶閘管與負(fù)載連成內(nèi)三角形的三相交流調(diào)壓電路

 

　　3、晶閘管接于Y形負(fù)載中性點(diǎn)的三相交流調(diào)壓電路

 

　　4、三對反并聯(lián)晶閘管連成三相三線交流調(diào)壓電路對觸發(fā)脈沖電路的要求是：

 

　?、?三相正(或負(fù))觸發(fā)脈沖依次間隔120度，而每一相正、負(fù)觸發(fā)脈沖間隔180度。

 

　?、?為了保證電路起始工作時(shí)能兩相同時(shí)導(dǎo)通，以及在感性負(fù)載和控制角較大時(shí)，仍能保持兩相同時(shí)導(dǎo)通，與三相全控整流橋一樣，要求采用雙脈沖或?qū)捗}沖觸發(fā)。

 

　　③為了保證輸出電壓對稱可調(diào)，應(yīng)保持觸發(fā)脈沖與電源電壓同步。

 

　?。?）單相調(diào)壓器在純電阻性負(fù)載時(shí)的工作情況①控制角α=0o在各相的正半周正向晶閘管導(dǎo)通，而負(fù)半周反向晶閘管導(dǎo)通，所以負(fù)載上獲得的調(diào)壓電壓仍為完整的正弦波。α=0o時(shí)如果忽略晶閘管的管降壓，此時(shí)調(diào)壓電路相當(dāng)于一般的三相交流電路，加到其負(fù)載上的電壓是額定電源電壓。下圖為U相負(fù)載電壓波形。歸納α=0o時(shí)的導(dǎo)通特點(diǎn)如下：每管持續(xù)導(dǎo)通180o；每60o區(qū)間有三個(gè)晶閘管同時(shí)導(dǎo)通。三相全波星形無中線調(diào)壓電路α=0o時(shí)的波形

 

　　②控制角α=30o各相電壓過零30o后觸發(fā)相應(yīng)晶閘管。以U相為例，uU過零變正30o后發(fā)出VT1的觸發(fā)脈沖ug1，uU過零變負(fù)30o后發(fā)出VT4的觸發(fā)脈沖ug