电力电子技术第七章-交流电力控制电路课件.ppt
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- 电力 电子技术 第七 交流 控制电路 课件
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1、第七章交流电力控制电路 主编第一节交流开关及其应用一、晶闸管交流开关及应用晶闸管开关的基本形式如图7 1所示。它以毫安级触发电流控制流过晶闸管及负载的几安至几百安级大电流的通断。晶闸管在承受正半周电压时可被触发导通,在电源电压过零或负半周时管子承受反向电压,在电流过零时自然关断。因此在晶闸管关断时不会因负载或线路中电感储能而造成暂态电压的现象。图7-1晶闸管开关的基本形式第一节交流开关及其应用图7-2光电耦合交流开关第一节交流开关及其应用图7-3电热炉温控电路第一节交流开关及其应用二、由过零触发开关电路组成的单相交流调功器在电压过零时给晶闸管以触发脉冲,使晶闸管的工作状态始终处于全导通或全阻断
2、,这种工作方式称为过零触发。交流零触发开关电路就是利用零触发方式来控制晶闸管的导通与关断,来实现在设定的周期范围内,将电路接通几个周期,然后断开几个周期,通过改变晶闸管在设定周期内通断时间的比例,达到调节负载两端交流电压即负载功率的目的。因而这种装置也称为调功器或周波(波形个数)控制器。图7-4过零触发调节周波电压的波形第一节交流开关及其应用图7-5过零触发电路第一节交流开关及其应用1)锯齿波是由单结晶体管和、和组成的张弛振荡器产生,经射极跟随器(V、)输出。2)控制电压()与锯齿波电压进行电流叠加后,得到合成电压u送至的基极。3)由、及、组成一直流开关。当be207V时,截止,由、和组成的分
3、压电路使导通,直流开关导通,输出24V直流电压。为基极提供一阈值电压,使导通时,更可靠地截止。4)过零脉冲输出。第一节交流开关及其应用三、固态开关固态继电器是一种无触点电子开关。它是一种四端有源器件,其中两个端子为输入控制端,另外两个端子为输出受控端。为实现输入与输出之间的电气隔离,器件采用了高耐压的专用光耦合器。当施加输入信号后,其主电路是导通状态,无信号时呈阻断状态。整个器件无可动部件及触点,实现了相当于电磁继电器一样的功能。图7-6固态开关电路图第一节交流开关及其应用四、全控器件组成的交流开关图7 7a所示由两个MOS晶闸管MCT和两个二极管组成的交流开关。其中采用一个驱动电路来驱动两个
4、MCT。如果要检测通过开关的电流,电路中的将提供电流信号,用来显示开关的与、或逻辑控制关系。图7-7MCT组成的交流开关a)串联式交流开关b)推挽式交流开关c)MCT与IGBT组合的直流桥臂第二节单相交流调压电路一、电阻负载电路如图7 8a所示,由一只双向晶闸管组成主电路,接电阻负载。当电源电压为正半波时,在时晶闸管被触发导通,便有电流流过负载电阻,其上有电压u。当t时,电源电压过零,i=0,VT自行关断,uR0。在电源的负半波t+时,再次触发导通,负载电阻得电,uR变为负值。在t2时,i=0,又自行关断,。下个周期重复上述过程,在负载电阻上就得到缺角的交流电压波形,如图7 8b所示。图7-8
5、单向交流调压电阻负载电路a)电路图b)波形图第二节单相交流调压电路通过改变可得到不同的输出电压的有效值,从而达到交流调压的目的。若由两只单向晶闸管反并连组成的电路,则需要两组独立的触发电路分别控制两只晶闸管,在正负半周对称的相应时刻(t,t)给触发脉冲,便与双向晶闸管电路一样,负载上可得到同样的可调交流电压。1.输出交流电压有效值和电流有效值(7 1)2.流过晶闸管的电流有效值该有效值与式(7 2)相同。3.功率因数cos/(7 3)图7-9双向晶闸管调压电路第二节单相交流调压电路二、电感性负载图7 10所示为单向晶闸管反并联接电感负载的单相交流调压电路。由于电感性负载电路中电流的变化要滞后电
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