電力電子AC——AC變換

1、 AC-AC變換：把一種形式的交流電變換成另一種形式的交流電，可以是電壓幅值的變換、頻率或相數(shù)的變換，能實現(xiàn)這種變換的電路稱為AC-AC變換器或AC-AC變換電路。根據(jù)變換參數(shù)的不同，可以分為交流調(diào)壓電路、交流電力控制電路和交交變頻電路。 交流調(diào)壓電路交流調(diào)壓電路一般采用相位控制相位控制，其特點是維持頻率不變頻率不變，僅改變輸出電壓的大小，它廣泛應(yīng)用于電爐溫度控制、燈光調(diào)節(jié)、異步電機的軟啟動和調(diào)速等場合。此外，在高壓或低壓大功率直流電源中，也常用交流調(diào)壓電路調(diào)節(jié)變壓器一次電壓。 在這種電路中如采用晶閘管相控整流電路，高電壓小電流可控直流電源就需要很多晶閘管串聯(lián)，低電壓大電流直流電源需要很多晶閘

2、管并聯(lián)，這都是十分不合理的。若采用交流調(diào)壓電路在變壓器一次側(cè)調(diào)壓，其電壓電流值都適中，而在變壓器二次側(cè)只要用二極管整流就可以了。 6.1 概述概述6.1 概述概述 相控式交流調(diào)壓電路的應(yīng)用 相控式交流調(diào)壓電路的一個典型應(yīng)用就是異步電機的軟啟動，其主電路原理圖如圖(a)所示。在高壓大功率直流電源中，常利用交流調(diào)壓電路調(diào)節(jié)變壓器一次電壓，而在變壓器二次側(cè)用二極管整流，如圖(b)所示。 (a) 異步電動機軟啟動 (b) 高壓直流電源方案 在一些大慣性環(huán)節(jié)中，例如溫度控制有時也采用通斷控制通斷控制，這種電路稱交流調(diào)功電路交流調(diào)功電路。通斷控制一般在交流電壓的過零點接過零點接通或關(guān)斷通或關(guān)斷，加在負載上

3、是整數(shù)倍周期的交流電，在接通期間負載上承受的電壓與流過的電流均是正弦波，與相位控制相比，對電網(wǎng)不會造成諧波污染，僅僅表現(xiàn)為負載通斷。 交流電子開關(guān)一般也采用通斷控制，用來替代交流電路中的機械開關(guān)，主要用于投切交流電力電容器以控制電網(wǎng)的無功功率。交流調(diào)功電路和交流電子開關(guān)通稱交流電力控制電路交流調(diào)功電路和交流電子開關(guān)通稱交流電力控制電路。6.1 概述概述 交交變頻電路也稱直接變頻電路(或周波變流器)，是不通過中間直流環(huán)節(jié)把某一頻率（如電網(wǎng)頻率）的交流電直接變換成不同頻率的交流電的變換電路，包括相控式交交變頻電路和PWM交交變頻電路，主要用于大功率交流電機調(diào)速系統(tǒng)。 另外還有一種變頻電路稱交直交變

4、頻電路，它是先把交流整流成直流，再把直流逆變成另一種頻率或可變頻率的交流，這種通過直流中間環(huán)節(jié)的變頻電路也稱間接變頻電路，間接變頻電路不屬于本章的范圍。6.1 概述概述 交流調(diào)壓就是把固定的交流電變成幅值（有效值）可調(diào)的交流電。 利用自耦變壓器可以實現(xiàn)這一目的，輸入輸出電壓波形如圖6-1(a)所示 但自耦變壓器需要通過手動或電動機拖動調(diào)節(jié)碳刷位置來達到調(diào)節(jié)輸出電壓的目的，這種調(diào)壓方案碳刷易損壞。 從圖6-1(a)看出，這種調(diào)壓方式輸出電壓與輸入電壓波形形狀相同，只是幅值不同。6.2 交流調(diào)壓電路交流調(diào)壓電路 圖6-1（a）自耦變壓器交流調(diào)壓方案 實際上，為了實現(xiàn)調(diào)節(jié)電壓還可以利用電力電子器件的

5、通斷可以把正弦輸入電壓的正負半波都對稱地切去一塊，如圖6-1(b)、(c)所示。 對圖6-1(b)、(c)所示的交流調(diào)壓模式，只要在交流回路中串聯(lián)一只可控雙向開關(guān)，并在相應(yīng)時刻控制其開通或關(guān)斷即可。 6.2 交流調(diào)壓電路交流調(diào)壓電路 （a）自耦變壓器交流調(diào)壓方案 （b） 相控式交流調(diào)壓方案 （c）斬控式交流調(diào)壓方案 圖6-1 交流調(diào)壓的幾種方案比較 如圖6-1(b)所示，可用兩只反并聯(lián)的晶閘管或雙向晶閘管實現(xiàn)可控雙向開關(guān)，利用改變晶閘管觸發(fā)脈沖的相位來調(diào)節(jié)輸出電壓，故這種調(diào)壓電路稱為相控式交流調(diào)壓電路。 如圖6-1(c)所示，一般用全控型器件實現(xiàn)可控雙向開關(guān)，在圖中陰影部分的時間內(nèi)關(guān)斷開關(guān)，在

6、其他時間內(nèi)接通開關(guān)，這種調(diào)壓電路與直流斬波電路工作原理類似，故稱為斬控式交流調(diào)壓電路。 以下就交流相控式調(diào)壓電路與斬控式交流調(diào)壓電路進行分析。6.2 交流調(diào)壓電路交流調(diào)壓電路 圖6-1 （c）斬控式交流調(diào)壓方案 1）單相相控式交流調(diào)壓電路）單相相控式交流調(diào)壓電路 相控式交流調(diào)壓電路的工作情況和負載性質(zhì)有很大的關(guān)系，下面就電阻性負載和電感性負載分別討論。 （1）電阻性負載 單相相控式交流調(diào)壓電路電阻性負載電路圖如圖6-2(a)所示，加在該電路輸入端的電源為正弦交流電。在交流電源的正負半周分別在t = 和t = + 時刻觸發(fā)晶閘管VT1和VT2，從而得到負載兩端的電壓波形如圖6-2(b)所示。6.

7、2.1 相控式交流調(diào)壓電路相控式交流調(diào)壓電路 （a） 電阻負載單相交流調(diào)壓電路 uo000uiottt（b）電阻負載單相交流調(diào)壓工作波形 每個晶閘管均在對應(yīng)的交流電壓過零點關(guān)斷，晶閘管的控制觸發(fā)角為，導(dǎo)通角為 = -。負載電壓波形是電源電壓波形的一部分，負載電流（也即電源電流）和負載電壓的波形相同，晶閘管也只在兩個晶閘管均關(guān)斷時才承受電壓。 由此可知，當晶閘管的控制觸發(fā)角為時，負載兩端的電壓有效值Uo為 6.2.1 相控式交流調(diào)壓電路相控式交流調(diào)壓電路 （a） 電阻負載單相交流調(diào)壓電路 uo000uiottt（b）電阻負載單相交流調(diào)壓工作波形 2sin21)(sin212oUtdtUU 由式6

8、-1知，當= 0時，輸出電壓Uo =U為最大，當=時，Uo = 0，因此該電路在電阻負載下觸發(fā)脈沖的移相范圍為0 。輸出電壓隨 的增大而減小，功率因數(shù)也隨 的增大而減小。 流過負載中的電流有效值Io為6.2.1 相控式交流調(diào)壓電路相控式交流調(diào)壓電路 2sin21ooRURUI 流過晶閘管中電流有效值IVT為22sin41)(sin2212VTRUtdRtUI 電路輸入側(cè)的功率因數(shù)為2sin21ooooUUUIIUSP （2）阻感性負載 當負載中感抗L與電阻R相比不可忽略時，該負載即認為是阻感性負載，如圖6-3(a)所示。 由于電感的作用，負載電流滯后于負載電壓，也就是說當負載電壓（電源電壓）下

9、降到零，負載中的電流并不下降到零，晶閘管在電壓過零后不關(guān)斷，直到電感中能量全部釋放完，電感（負載）中的電流下降到零，晶閘管才關(guān)斷，對應(yīng)的電路工作波形如圖6-3(b)所示。6.2.1 相控式交流調(diào)壓電路相控式交流調(diào)壓電路 （a） 阻感負載單相交流調(diào)壓電路 設(shè)負載阻抗角 = arctan(L/R)，晶閘管的控制觸發(fā)角為，則當在t = 時刻觸發(fā)開通晶閘管VT1，負載電流應(yīng)滿足如下微分方程和初始條件： 解方程得6.2.1 相控式交流調(diào)壓電路相控式交流調(diào)壓電路 tURidtdiLsin2oo0oti（ t+） 其中 )sin(2stZUi為穩(wěn)態(tài)分量； 為暫態(tài)分量。式中22LRZ， 為晶閘管導(dǎo)通角。tan

10、osin2)sin(2teZUtZUitantsin2teZUi 利用邊界條件：t = + 時io = 0，可求得 ：6.2.1 相控式交流調(diào)壓電路相控式交流調(diào)壓電路 VT2導(dǎo)通時，上述關(guān)系完全相同，只是io極性相反，相位差180。 在這種情況下，負載電壓有效值Uo為ttUUd)sin2(12o)22sin(2sin1U 負載電流有效值Io為 cos)2cos(sin1ZUtan)sin()sin(etetZUItd)sin()sin(212tano 流過晶閘管中的電流有效值IVT為 6.2.1 相控式交流調(diào)壓電路相控式交流調(diào)壓電路 2/oIIVT6-10 由式6-7得，當 a 時，VTl和V

11、T2的導(dǎo)通角 均小于 。a 越小， 越大；a = 時， = ，也就是說該電路在阻感負載下觸發(fā)脈沖的移相范圍 a 。當 = 時負載電流連續(xù)，這時輸出電壓Uo等于輸入電壓U。但不表示a 時電路不能工作，下面就a 的情況進行分析。uouiotug1ug200000ttttisititio6.2.1 相控式交流調(diào)壓電路相控式交流調(diào)壓電路 時的工作情況（用窄脈沖觸發(fā)）v VT1提前導(dǎo)通，L被過充電，放電時間延長， VT1的導(dǎo)通角超過；v觸發(fā)VT2時， io尚未過零， VT1仍導(dǎo)通， VT2不導(dǎo)通；ttttOOOOu1iG1iG2ioiT1觸發(fā)脈沖的寬度-()=-6.2.1 相控式交流調(diào)壓電路相控式交流調(diào)

12、壓電路 時的工作情況（寬脈沖觸發(fā)）v VT1提前導(dǎo)通，L被過充電，放電時間延長， VT1的導(dǎo)通角超過；v觸發(fā)VT2時， io尚未過零， VT1仍導(dǎo)通， VT2不導(dǎo)通；vio過零后， VT2開通， VT2導(dǎo)通角小于；v從第2個周期開始，VT1的導(dǎo)通角逐漸減小，VT2的導(dǎo)通角逐漸增大，直到兩個晶閘管的導(dǎo)通角均為。vVT1被首次觸發(fā)后，電路的工作過程和兩只晶閘管被短接一樣，過渡過程和帶R-L負載的單相交流電路在t = 時合閘的過渡過程相同；tuioug1ug2tttt0000tanosin2)sin(2teZUtZUi6.2.1 相控式交流調(diào)壓電路相控式交流調(diào)壓電路 2）三相相控式交流調(diào)壓電路）三相

13、相控式交流調(diào)壓電路 把三個單相交流相控調(diào)壓電路分別接到三相交流電源的A相、B相和C相中，得到如圖6-5(a)所示的電路。 三個獨立的單相交流調(diào)壓電路的觸發(fā)控制角相同，那么圖6-5(a)所示的電路就是一個帶中心線（零線）的三相交流調(diào)壓電路。該電路基波和3的整數(shù)倍次以外的諧波在三相之間流動，不流過零線，三相中3的整數(shù)倍次諧波同相位，全部流過零線，零線有很大3的整數(shù)倍次諧波電流。VT1RAVT4VT3VT6RBVT5VT2RCACBOabc圖6-5 （a） 6.2.1 相控式交流調(diào)壓電路相控式交流調(diào)壓電路 =90時，零線電流甚至和各相電流的有效值接近，這是這種三相交流調(diào)壓電路的主要問題。 若去掉零線

14、，則3倍次諧波將沒有通路，則注入電網(wǎng)的電流就沒有3的整數(shù)倍次諧波。這時的電路就變成了如圖6-5(b)所示的電路，這種電路稱為不帶零線、星形聯(lián)結(jié)的三相交流調(diào)壓電路。 注意：6只晶閘管的標號順序與三相橋式可控整流電路的標號一致 。圖6-5 （b） VT1RAVT4VT3VT6RBVT5VT2RCACBOabc6.2.1 相控式交流調(diào)壓電路相控式交流調(diào)壓電路 三相三線交流調(diào)壓電路，如圖6-5(b)所示，其工作原理較三相四線的工作原理復(fù)雜，任一相在導(dǎo)通時必須和另一相或其他兩相構(gòu)成回路，因此與單相交流調(diào)壓電路一樣，一般采用寬度為 -的寬脈沖或脈沖序列觸發(fā)。 三相的觸發(fā)脈沖應(yīng)依次相差120，同一相的兩個反

15、并聯(lián)晶閘管觸發(fā)脈沖應(yīng)相差180。因此，和三相橋式全控整流電路一樣，觸發(fā)脈沖順序也 是VT1VT6依次相差60。下面以電阻負載為例，分析三相三線交流調(diào)壓電路的工作原理。圖6-5 （b） VT1RAVT4VT3VT6RBVT5VT2RCACBOabc6.2.1 相控式交流調(diào)壓電路相控式交流調(diào)壓電路 如果把晶閘管換成二極管，可以看出，相電流和相電壓同相位，且相電壓過零時二極管開始導(dǎo)通。因此把相電壓過零點定為開通角的起點。三相三線電路中，兩相間導(dǎo)通時是靠線電壓導(dǎo)通的，而線電壓超前相電壓30o，因此角的移相范圍是0o150o。 由于晶閘管的觸發(fā)脈沖采用寬度為-的寬脈沖或脈沖序列，在任一時刻，可能是三相中

16、各有一個晶閘管導(dǎo)通，這時負載相電壓就是電源相電壓；也可能兩相中各有一個晶閘管導(dǎo)通，另一相不導(dǎo)通，這時導(dǎo)通相的負載相電壓是電源線電壓的一半。 根據(jù)任一時刻導(dǎo)通晶閘管的個數(shù)以及半個周波內(nèi)電流是否連續(xù)可將0o150o的移相范圍分為如下三段：圖6-5 （b） VT1RAVT4VT3VT6RBVT5VT2RCACBOabc6.2.1 相控式交流調(diào)壓電路相控式交流調(diào)壓電路 ）0o60o：三管導(dǎo)通與兩管導(dǎo)通交替模式，每管導(dǎo)通180o-，一個周期內(nèi)晶閘管導(dǎo)通情況如表6-1所示。但=0o時一直是三管導(dǎo)通； 圖6-5 （b） VT1RAVT4VT3VT6RBVT5VT2RCACBOabc（a） = 30 6.2.

17、1 相控式交流調(diào)壓電路相控式交流調(diào)壓電路 ）60o90o：兩管導(dǎo)通模式，每管導(dǎo)通120；圖6-5 （b） VT1RAVT4VT3VT6RBVT5VT2RCACBOabc（b） = 60 6.2.1 相控式交流調(diào)壓電路相控式交流調(diào)壓電路 ）90o150o：兩管導(dǎo)通與無晶閘管導(dǎo)通交替模式，每管導(dǎo)通300o- 2。圖6-5 （b） VT1RAVT4VT3VT6RBVT5VT2RCACBOabc（c） = 120 6.2.2 斬控式交流調(diào)壓電路斬控式交流調(diào)壓電路 S2RL2iouoS1uiCi1 圖6-9單相Buck型斬控式交流調(diào)壓電路典型拓撲tttuuoio/i1000tttui1uo/io000

18、（a） 電阻性負載 （b）感性負載圖6-10單相斬控式交流調(diào)壓電路的工作波形6.2.2 斬控式交流調(diào)壓電路斬控式交流調(diào)壓電路 VT1VT2VD1VD2VD4VD3VT4VT3RLiououiCVT1VT2VD1VD2VD4VD3VT4VT3RLiououiCVT1VT2VD1VD2VD4VD3VT4VT3RLiououiC (a) Buck型單相斬控式交流調(diào)壓電路 (b) 能量傳輸階段 (c)續(xù)流階段圖6-11 單相斬控式交流調(diào)壓電路工作模式分解6.3 交流電力控制電路交流電力控制電路 交流調(diào)壓電路主要采用相位控制采用相位控制對輸出電壓進行調(diào)節(jié)對輸出電壓進行調(diào)節(jié)，主要用于燈光調(diào)節(jié)、異步電機的軟

19、啟動和調(diào)速等場合，而對于類似溫度調(diào)節(jié)等具有大慣性環(huán)節(jié)的被控對象則沒有必要對交流電源的每個周期進行調(diào)壓控制，而只需對輸出功率進行通斷控制即可，這就構(gòu)成了交流調(diào)功電路。 交流調(diào)功電路的電路拓撲與交流調(diào)壓電路完全一樣，不同的僅僅是控制方式不同，通?？刂凭чl管導(dǎo)通的時刻都是在電源電壓過零的時刻，將負載與電源接通幾個周波，再斷開幾個周波，改變通斷周波數(shù)的比值來調(diào)節(jié)負載所消耗的平均功率。這種情況下，在交流電源接通期間，負載電壓、電流都是正弦波，不對電網(wǎng)造成諧波污染。 6.3 交流電力控制電路交流電力控制電路 以單相交流調(diào)功電路電阻負載為例，設(shè)控制周期為M倍電源周期，其中前N個周期導(dǎo)通，= N/M為控制比，

20、通過調(diào)節(jié)控制比（一般M固定，根據(jù)控制比求出N再取整）即可調(diào)節(jié)輸出平均功率。則當M5，N3時的負載電壓波形如圖6-12所示。 電源周期控制周期uot0圖6-12 交流調(diào)功電路的工作波形6.3.2 交流電力電子開關(guān)交流電力電子開關(guān) 在交流調(diào)功電路中，反并聯(lián)的兩個晶閘管或雙向晶閘管所起的作用就是替代接觸器或其它可控開關(guān)，從而可以實現(xiàn)開關(guān)的頻繁動作，由于這種開關(guān)為電力電子器件，所以稱作電力電子開關(guān)。 工作在直流電路中稱直流電力電子開關(guān)，工作在交流電路中稱交流電力電子開關(guān)。和機械開關(guān)相比，這種開關(guān)響應(yīng)速度快，沒有觸點，壽命長，可以頻繁控制通斷。 在公用電網(wǎng)中，交流電力電容器的投入與切斷是控制無功功率的重

21、要手段。通過對無功功率的控制，可以提高功率因數(shù)，穩(wěn)定電網(wǎng)電壓，改善供電質(zhì)量。 過去大多采用機械開關(guān)（接觸器等）投切電容器，由于機械開關(guān)的壽命有限，開關(guān)過程伴隨著噪聲等缺點，近幾年已逐漸被淘汰，代替它的是交流電力電子開關(guān)，從而形成了晶閘管投切電容器(Thyristor Switched CapacitorTSC)。與機械開關(guān)投切的電容器相比，晶閘管投切電容器是一種性能優(yōu)良的無功補償方式。 6.3.2 交流電力電子開關(guān)交流電力電子開關(guān) 圖6-14（a）為晶閘管投切電容器基本單元結(jié)構(gòu)（單相），圖中電感L較小，用來抑制電容器投入電網(wǎng)時的沖擊電流。 根據(jù)電網(wǎng)功率因數(shù)的變化情況，同時為了減少電容器投入時的

22、電流沖擊，不能一次投入所有的電容器，因此一般電容器為分組投切，如圖6-14（b）所示，這樣TSC就成為斷續(xù)可調(diào)的動態(tài)無功功率補償器。 VT1VT2LC（a）基本單元結(jié)構(gòu) CCCCLLLL（b）分組投切示意圖 6.4 交交變頻電路交交變頻電路 交交變頻電路是把電網(wǎng)頻率的交流電變成電壓、頻率可調(diào)的交流電，廣泛用于大功率交流電動機調(diào)速傳動系統(tǒng)，實用的主要是三相輸出交交變頻電路。 交交變頻電路主要有相控式交交變頻電路和PWM型交交變頻電路。 6.4.1 相控交交變頻電路相控交交變頻電路 相控式交交變頻是一種直接的變頻，也稱周波變流器(Cycloconvertor) 。其優(yōu)點是損耗小效率較高，可以實現(xiàn)四

23、象限運行，缺點是調(diào)頻范圍低，僅為輸入的1/21/3，功率因數(shù)較低，適應(yīng)于低速(600r/ min以下)大功率(500kW以上或1000kW以上)場合，在軋機、礦山卷揚、船舶推進、風洞等傳動中應(yīng)用較多。 單相輸出交交變頻電路是三相輸出交交變頻電路的基礎(chǔ)，單相輸出交交變頻電路的構(gòu)成、工作原理、控制方法及輸入輸出特性的分析和結(jié)論大多適用于三相輸出交交變頻電路。 單相輸出交交變頻電路簡稱單相交交變頻電路，三相輸出交交變頻電路簡稱三相交交變頻電路。 6.4.1 相控交交變頻電路相控交交變頻電路 變流器P和N都是相控整流電路，P組工作時，負載電流為正，N組工作時，負載電流為負。 讓兩組變流器按一定的頻率交

24、替工作，負載就得到該頻率的交流電。改變兩組變流器的切換頻率，就可改變兩組變流器的切換頻率，就可以改變輸出頻率以改變輸出頻率。 按比例改變變流電路工作時的控制按比例改變變流電路工作時的控制角角a ，就可以改變交流輸出電壓的，就可以改變交流輸出電壓的幅值幅值。 ZPN輸出電壓平均輸出電壓OuouoP=0P=2P=2t6.4.1 相控交交變頻電路相控交交變頻電路 在半個周期內(nèi)讓P組角按線性規(guī)律從90減到0或某個值，再線性增加到90，每個控制間隔內(nèi)的平均輸出電壓就按正弦規(guī)律從零增至最高，再減到零； 另外半個周期可對N組進行同樣的控制。 圖6-16 相控單相交交變頻電路阻感負載時的輸出電壓、電流波形6.

25、4.1 相控交交變頻電路相控交交變頻電路 交交變頻電路的負載通常為交流電動機，電路中以電阻、電感和交流電勢串聯(lián)等效交流電動機的單相支路。 因為負載電流滯后電壓，所以兩組變流裝置在一個工作周期內(nèi)的工作狀態(tài)即整流工作狀態(tài)與逆變工作狀態(tài)不斷變化。 如圖6-17所示，第I階段，uo、io均為正，P組工作在整流狀態(tài)，N組工作在待逆變狀態(tài)； 6.4.1 相控交交變頻電路相控交交變頻電路 第II階段，uo為負、io為正，P組工作在逆變狀態(tài)，N組工作在待整流狀態(tài)； 第III階段，uo、io均為負，N組工作在整流狀態(tài)，P組工作在待逆變狀態(tài)； 第IV階段，uo為正、io為負，N組工作在逆變狀態(tài)，P組工作在待整流狀

26、態(tài)。 這種分析也適用于交流電動機負載。 哪一組工作由io方向決定，與uo極性無關(guān)。工作在整流還是逆變，則根據(jù)uo方向與io方向是否相同確定。輸出正弦波電壓的調(diào)制方法 余弦交點法（以三相橋式為例） 設(shè)Ud0為=0時整流電路的理想空載電壓，則有 每次控制時角不同， 表示每次控制間隔內(nèi)uo的平均值。0u6.4.1 相控交交變頻電路相控交交變頻電路 設(shè)期望的正弦波輸出電壓為 稱為輸出電壓比：ttUUood0omsinsincos)10(d0omUUtUuoomosincos0d0Uu 輸出電壓平均輸出電壓OuoP=0P=2P=2t)sin(coso1t余弦交點法原理圖4-21u2u3u4u5u6u1u

27、s2us3us4us5us6us1uoP3P4tt6.4.1 相控交交變頻電路相控交交變頻電路 余弦交點法基本公式 余弦交點法圖解 線電壓uab、 uac 、 ubc 、 uba 、 uca和ucb依次用u1 u6表示。 相鄰兩個線電壓的交點對應(yīng)于a =0。uu1u6所對應(yīng)的同步信號分別用us1us6表示uus1us6比相應(yīng)的u1u6超前30，us1us6的最大值和相應(yīng)線電壓a =0的時刻對應(yīng)。u物理意義：三相橋式每60 換相一次，整流電壓為線電壓的6脈波組成，當a =0時，應(yīng)是線電壓60 120 段，導(dǎo)通角比90 超前30 。u問題：若是三相半波組成P組和N組，同步信號超前電源信號多少？余弦

28、交點法原理6.4.1 相控交交變頻電路相控交交變頻電路tUuoomosinu2u3u4u5u6u1us2us3us4us5us6us1uoP3P4tt 希望輸出電壓為uo，則各晶閘管觸發(fā)時刻由相應(yīng)的同步電壓us1us6的下降段和uo的交點來決定。圖4-21u2u3u4u5u6u1us2us3us4us5us6us1uoP3P4tt6.4.1 相控交交變頻電路相控交交變頻電路6.4.1 相控交交變頻電路相控交交變頻電路 交交變頻電路的輸出電壓是由許多段電網(wǎng)電壓拼接許多段電網(wǎng)電壓拼接而成的。輸出電壓一個周期內(nèi)包含的電網(wǎng)電壓段數(shù)越多，輸出電壓波形就越接近正弦波包含的電網(wǎng)電壓段數(shù)越多，輸出電壓波形就越

29、接近正弦波。每段電網(wǎng)電壓的平均持續(xù)時間是由變流電路的脈波數(shù)決定的。 因此，當輸出頻率增高輸出頻率增高時，輸出電壓一周期所含電網(wǎng)電壓的段數(shù)就減少，波形畸變就嚴重波形畸變就嚴重。電壓波形畸變以及由此產(chǎn)生的電流波形畸變和轉(zhuǎn)矩脈動是限制輸出頻率提高的主要因素。 當然，構(gòu)成交交變頻電路的兩組交流電路的脈波數(shù)越多，輸出上限頻率就越高。 就常用的三相橋式電路而言，一般情況下，輸出上限頻率不高于電網(wǎng)輸出上限頻率不高于電網(wǎng)頻率的頻率的1/31/2。電網(wǎng)頻率為電網(wǎng)頻率為50Hz時，交交變頻電路的輸出上限頻率時，交交變頻電路的輸出上限頻率約為約為20Hz。 6.4.1 相控交交變頻電路相控交交變頻電路 2）三相相控交交變頻電路）三相相控交交變頻電路 相控式交交變頻電路的實用電路是三相輸出的交交變頻電路，三相輸出的交交變頻電路是由三組輸出電壓相位各差120的單相交交變頻電路組成的。單相輸出交交變頻電路的分析方法和結(jié)論大多適用于三相輸出交交變頻電路。 三相交交變頻電路主要有兩種接線