《交流交流变换电路》课件.ppt

1、 本章主要讲述本章主要讲述 交流交流-交流变流电路交流变流电路 把一种形式的交流变成另一种形式交流的电路把一种形式的交流变成另一种形式交流的电路变频电路变频电路改变频率的电路改变频率的电路 交交变频交交变频 直接直接 交直交变频交直交变频 间接间接交流电力交流电力控制电路控制电路只改变电压只改变电压,电电流或控制电路流或控制电路的通断的通断,而不改而不改变频率的电路。变频率的电路。交流调压电路交流调压电路 相位控制相位控制交流调功电路交流调功电路 通断控制通断控制交流电力电子开关交流电力电子开关 原理原理 两个晶闸管反并两个晶闸管反并联后串联在交流电路联后串联在交流电路中，通过对晶闸管的中，通

2、过对晶闸管的控制就可控制交流电控制就可控制交流电力。力。电路图电路图 应用应用 1 灯光控制（如调光台灯和舞台灯光控制灯光控制（如调光台灯和舞台灯光控制)。2 异步电动机软起动。异步电动机软起动。3 异步电动机调速。异步电动机调速。4 供用电系统对无功功率的连续调节。供用电系统对无功功率的连续调节。5 在高压小电流或低压大电流直流电源中，在高压小电流或低压大电流直流电源中，用于调节变压器一次电压。用于调节变压器一次电压。Ou1uoiouVTw wtOw wtOw wtOw wt1)电阻负载电阻负载图图6 6-1 电阻负载单相交流调压电路及其波形电阻负载单相交流调压电路及其波形 输出电压与输出电

3、压与 的关系的关系:移相范围为移相范围为0 0 a a。a a=0=0时，输出电压为最大时，输出电压为最大 。U Uo o=U U1 1,随随 a a 的增大，的增大，U Uo o降低，降低，a a=时，时，U Uo o=0=0。与与 a a 的关系的关系:a a=0=0时，功率因数时，功率因数=1=1，a a 增大，输入电流滞后于电压增大，输入电流滞后于电压且畸变，且畸变，降低。降低。若晶闸管短接，稳态时负若晶闸管短接，稳态时负载电流为正弦波，相位滞后于载电流为正弦波，相位滞后于u u1 1的角度为的角度为j j，当用晶闸管控，当用晶闸管控制时，只能进行滞后控制，使制时，只能进行滞后控制，使

4、负载电流更为滞后。负载电流更为滞后。a a=0=0时刻仍定为时刻仍定为u u1 1过零的过零的时刻，时刻，a a 的移相范围应为的移相范围应为j j a a 。1)阻感负载阻感负载 0.6Ou1uoiouVTw wtOw wtOw wtw wtOuG1uG2OOw wtw wt图图6 6-2 电阻负载单相交流调压电路及其波形电阻负载单相交流调压电路及其波形u 负载阻抗角：负载阻抗角：j j =arctan(arctan(w wL /R R)VTVT1 1q q 0 0202010010060601401401801802010060/()180140a a/()j j=907560453015

5、0图图6-3 单相交流调压电路以单相交流调压电路以a a为参变量的为参变量的和和a a关系曲线关系曲线 w wt=t=a a 时刻开通晶闸管时刻开通晶闸管VTVT1 1，可求得，可求得 jqjajqatg)sin()sin(e当当 a a=j j 时时 =当当 a a j j 时时 以以j j 为参变量，利用上为参变量，利用上式可把式可把a a 和和 的关系表示的关系表示成右图。成右图。图图6-3 6-3 单相交流调压电路单相交流调压电路a a为参变量时为参变量时I I VTNVTN和和a a关系曲线关系曲线j j=900.10.20.30.40.516018004012080 75 6045

6、j j=0a a/()IVTN负载电流有效值负载电流有效值 (6-10)IVT的的标幺值标幺值 (6-11)12UZIIVTVTNVTII20图图6-4 a aj j时阻感负载交流调压电路工作波形时阻感负载交流调压电路工作波形wtwtwtwt图4-5aaaqOOOOu1iG1iG2iojiT1iT2 当阻感负载当阻感负载,a a j j 时电时电路路工作情况。工作情况。图图6-2 6-2 阻感负载单相交流调压电路阻感负载单相交流调压电路 VT1的导通时间超过的导通时间超过 。触发触发VT2时，时，i io o尚未尚未过零过零，VT1仍导通，仍导通，VT2不会导通。不会导通。i io o过零过零

7、后，后，VT2才可才可开通，开通，VT2导通角小于导通角小于。衰减过程中，衰减过程中，VT1导导通时间渐短，通时间渐短，VT2的的导通时间渐长。导通时间渐长。精选ppt6-1187.366435.0)86arctan()arctan(RXLjaja6435.0例例6-1 一单相交流调压器，输入交流电压为一单相交流调压器，输入交流电压为220V，50Hz，负载为电阻电感，负载为电阻电感，其中其中R=8，XL=6。试求。试求a a=/6、/3时的输出电压、电流有效值及输入功率时的输出电压、电流有效值及输入功率和功率因数。和功率因数。解：负载阻抗及负载阻抗角分别为：解：负载阻抗及负载阻抗角分别为：1

8、022LXRZ因此开通角因此开通角a a的变化范围为：的变化范围为：即即当当a a=/6时，由于时，由于a aj j,因此晶闸管调压器全开放，输出电压为完整因此晶闸管调压器全开放，输出电压为完整的正弦波，负载电流也为最大，此时输出功率最大，为的正弦波，负载电流也为最大，此时输出功率最大，为)(22220AZIIoin精选ppt6-12)(38722WRIPinin3aejqqtan)6435.03sin()6435.03sin(功率因数为功率因数为8.0222203872o1IUPin实际上，此时的功率因数也就是负载阻抗角的余弦。实际上，此时的功率因数也就是负载阻抗角的余弦。时，先计算晶闸管的

9、导通角，由式（时，先计算晶闸管的导通角，由式（6-7）得）得 解上式可得晶闸管导通角为：解上式可得晶闸管导通角为：2.156727.2q精选ppt6-138.0)727.26435.032cos(727.2sin727.2102220)(55.13A)(16.19AIIIVToinjqjaqqcos)2cos(sin21VTZUI)(29372WRIPinin697.016.192202937o1IUPin3)单相交流调压电路的谐波分析单相交流调压电路的谐波分析电阻负载电阻负载由于波形正负半波对称，所以不含直流分由于波形正负半波对称，所以不含直流分量和偶次谐波。量和偶次谐波。(6-12)基波和

10、各次谐波有效值基波和各次谐波有效值 (6-13)负载电流基波和各次谐波有效值负载电流基波和各次谐波有效值 (6-14)电流基波和各次谐波标幺值随电流基波和各次谐波标幺值随 a a变化变化的曲线（基准电流为的曲线（基准电流为a a=0=0时的有效值）时的有效值）如图如图6-56-5所示。所示。,5,3,1o)sincos()(nnntnbtnatuwww22on21nnbaURUI/onon060120180图4-6基波3次5次7次触发延迟角a/()In/I*/%20406080100图图6-5 电阻负载单相交流调电阻负载单相交流调压电路基波和谐波电流含量压电路基波和谐波电流含量电流谐波次数和电

11、阻负载时相同，也只含电流谐波次数和电阻负载时相同，也只含3 3、5 5、77等次谐波。等次谐波。随着次数的增加，谐波含量减少。随着次数的增加，谐波含量减少。和电阻负载时相比，阻感负载时的谐波电流含量少一和电阻负载时相比，阻感负载时的谐波电流含量少一些。些。当当a a 角相同时，随着阻抗角角相同时，随着阻抗角j j 的增大，谐波含量有所的增大，谐波含量有所减少。减少。阻感负载阻感负载4)斩控式交流调压电路斩控式交流调压电路在交流电源在交流电源u u1 1的正半周的正半周RL图4-7u1i1uoV1V2VD1VD2V3V4VD4VD3图图6-8 6-8 斩控式交流调压电路斩控式交流调压电路用用V

12、V1 1进行斩波控制进行斩波控制用用V3V3给负载电流给负载电流提供续流通道提供续流通道RL图4-7u1i1uoV1V2VD1VD2V3V4VD4VD3用用V V2 2进行斩波控制进行斩波控制用用V V4 4给负载电流给负载电流提供续流通道提供续流通道图图6-8 6-8 斩控式交流调压电路斩控式交流调压电路4)斩控式交流调压电路斩控式交流调压电路在交流电源在交流电源u u1 1的负半周的负半周u 特性特性图图6-9 电阻负载斩控电阻负载斩控式交流调压电路波形式交流调压电路波形 电源电流的基波分量和电源电流的基波分量和电源电压同相位，即位电源电压同相位，即位移因数为移因数为1 1。电源电流不含低

13、次谐波，电源电流不含低次谐波，只含和开关周期只含和开关周期T T有关有关的高次谐波。的高次谐波。功率因数接近功率因数接近1 1。根据三相联结形式的不同，三相交流调压电路具有多种形式根据三相联结形式的不同，三相交流调压电路具有多种形式三相交流调压电路三相交流调压电路a)a)星形联结星形联结b)b)线路控制三角形联线路控制三角形联结结c)支路控制三角形联结支路控制三角形联结d)中点控制三角形联结中点控制三角形联结三三相四相四线线 基本原理：相当于三个单基本原理：相当于三个单相交流调压电路的组合，相交流调压电路的组合，三相互相错开三相互相错开120120工作。工作。基波和基波和3 3倍次以外的谐波倍

14、次以外的谐波在三相之间流动，不流过在三相之间流动，不流过零线。零线。问题：三相中问题：三相中3 3倍次谐波倍次谐波同相位，全部流过零线。同相位，全部流过零线。零线有很大零线有很大3 3倍次谐波电倍次谐波电流。流。a a=9090时，零线电时，零线电流甚至和各相电流的有效流甚至和各相电流的有效值接近。值接近。1)星形联结电路星形联结电路 可分为三线三相和三可分为三线三相和三相相四四线线图图6-6 6-6 三相交流调压电路三相交流调压电路a)a)星形联结星形联结u三相三线三相三线图图6-6 6-6 三相交流调压电路三相交流调压电路a)a)星形联结星形联结 任一相导通须和另一相构任一相导通须和另一相

15、构成回路。成回路。电流通路中至少有两个晶电流通路中至少有两个晶闸管，应采用双脉冲或宽闸管，应采用双脉冲或宽脉冲触发。脉冲触发。触发脉冲顺序和三相桥式触发脉冲顺序和三相桥式全控整流电路一样，为全控整流电路一样，为VTVT1 1 VT VT6 6,依次相差依次相差6060。相电压过零点定为相电压过零点定为a a 的起的起点，点，a a角移相范围是角移相范围是0 0 150 150。u谐波情况谐波情况电流谐波次数为电流谐波次数为6 6k k1(1(k k=1=1，2 2，3 3，)，和三相，和三相桥式全控整流电路交流侧电流所含谐波的次数完全桥式全控整流电路交流侧电流所含谐波的次数完全相同。相同。谐波

16、次数越低，含量越大。谐波次数越低，含量越大。和单相交流调压电路相比，没有和单相交流调压电路相比，没有3 3倍次谐波，因三倍次谐波，因三相对称时，它们不能流过三相三线电路。相对称时，它们不能流过三相三线电路。2）支路控制三角联结电路支路控制三角联结电路 c)支路控制三角形联结支路控制三角形联结u由三个单相交流调压电路由三个单相交流调压电路组成，分别在不同的线电压组成，分别在不同的线电压作用下工作作用下工作。单相交流调压电路的分单相交流调压电路的分析方法和结论完全适用。析方法和结论完全适用。输入线电流（即电源电输入线电流（即电源电流）为与该线相连的两个流）为与该线相连的两个负载相电流之和。负载相电

17、流之和。u 谐波情况谐波情况c)支路控制三角形联结支路控制三角形联结 3 3倍次谐波相位和大小倍次谐波相位和大小相同，在三角形回路中相同，在三角形回路中流动，而不出现在线电流动，而不出现在线电流中。流中。线电流中所谐波次数线电流中所谐波次数为为6 6k k1(1(k k为正整数为正整数)。在相同负载和在相同负载和a a 角时，角时，线电流中谐波含量少于线电流中谐波含量少于三相三线星形电路。三相三线星形电路。交流调功电路与交流调压电路的异同比较交流调功电路与交流调压电路的异同比较相同点相同点 电路形式电路形式完全相同完全相同不同点不同点 控制方式控制方式不同不同交流调压电路在每个电源交流调压电路

18、在每个电源周期周期都对输出电压波形都对输出电压波形进行控制。进行控制。交流调功电路是将负载与交流电源接通几个周期交流调功电路是将负载与交流电源接通几个周期,在断开几个周期在断开几个周期,通过通断周波数的比值来调节负通过通断周波数的比值来调节负载所消耗的平均功率。载所消耗的平均功率。u 电阻负载时的工作情况电阻负载时的工作情况2 N M电源周期电源周期控制周期控制周期=M倍电源周期倍电源周期=2 4 MO导通段导通段=M3 M2 Muou1uo,iow wtU12图图6-13 6-13 交流调功电路典交流调功电路典型波形型波形(M M=3=3、N N=2)=2)图图6 61 1电阻负载单相交流调

19、压电路电阻负载单相交流调压电路 控制周期为控制周期为M倍电源倍电源周期，晶闸管在前周期，晶闸管在前N个周期导通，后个周期导通，后MN个周期关断。个周期关断。负载电压和负载电流负载电压和负载电流（也即电源电流）的（也即电源电流）的重复周期为重复周期为MM倍电源倍电源周期。周期。概念概念 把晶闸管反并联后串入交流电路中，代替电路中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。的机械开关，起接通和断开电路的作用。优点优点 响应速度快，无触点，寿命长，可频繁控制通断。响应速度快，无触点，寿命长，可频繁控制通断。u与交流调功电路的与交流调功电路的区别区别并不控制电路的平均

20、输出功率。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。电路的接通和断开。控制频度通常比交流调功电路低得多。控制频度通常比交流调功电路低得多。u晶闸管投切电容晶闸管投切电容（Thyristor SwitchedCapacitorTSC）图图6-15 TSC6-15 TSC基本原理图基本原理图a)a)基本单元单相简图基本单元单相简图 b)b)分组投切单相简图分组投切单相简图u作用作用 对无功功率控制，可提对无功功率控制，可提高功率因数，稳定电网高功率因数，稳定电网电压，改善供电质量。电压，改善供电质量。性能优于机械开

21、关投切性能优于机械开关投切的电容器。的电容器。u结构和原理结构和原理 晶闸管反并联后串入交晶闸管反并联后串入交流电路。流电路。实际常用三相，可三角实际常用三相，可三角形联结，也可星形联结。形联结，也可星形联结。晶闸管的投切晶闸管的投切 选择晶闸管投入时刻的原则：选择晶闸管投入时刻的原则：该时刻交流电源电压和电容该时刻交流电源电压和电容器预充电电压相等，这样电器预充电电压相等，这样电容器电压不会产生跃变，就容器电压不会产生跃变，就不会产生冲击电流。不会产生冲击电流。理想情况下，希望电容器预理想情况下，希望电容器预充电电压为电源电压峰值，充电电压为电源电压峰值，这时电源电压的变化率为零，这时电源电

22、压的变化率为零，电容投入过程不但没有冲击电容投入过程不但没有冲击电流，电流也没有阶跃变化。电流，电流也没有阶跃变化。12ttttusiCuCVT1VT2ttuVT1uusiCuCCVT1VT2VT1图图6-16 TSC6-16 TSC理想投切时刻原理说明理想投切时刻原理说明u晶闸管交交变频电路，也称周波变流器晶闸管交交变频电路，也称周波变流器(Cycloconvertor)把电网频率的交流电变成可调频率的交流电的变把电网频率的交流电变成可调频率的交流电的变流电路，流电路，属于直接变频电路属于直接变频电路。广泛用于大功率交流电动机调速传动系统，实际广泛用于大功率交流电动机调速传动系统，实际使用的

23、主要是三相输出交交变频电路。使用的主要是三相输出交交变频电路。1 电路构成和基本工作原理电路构成和基本工作原理ZPN输出电压平均输出电压图4-18OuouoaP=0aP=2aP=2wt图图6-11 6-11 单相交交变频电单相交交变频电路原理图和输出电压波形路原理图和输出电压波形u电路构成电路构成如图如图6-186-18，由，由P P组和组和N N组反并联的晶闸管变组反并联的晶闸管变流电路构成，和直流电流电路构成，和直流电动机可逆调速用的四象动机可逆调速用的四象限变流电路完全相同。限变流电路完全相同。变流器变流器P P和和N N都是相控都是相控整流电路。整流电路。u工作原理工作原理P P组工作

24、时，负载电流组工作时，负载电流i io o为为正正。N N组工作时，组工作时，i io o为为负负。两组变流器按一定的频两组变流器按一定的频率交替工作，负载就得率交替工作，负载就得到该频率的交流电。到该频率的交流电。改变两组变流器的改变两组变流器的切换频率，就可改切换频率，就可改变输出频率变输出频率w wo o。改变变流电路的控改变变流电路的控制角制角a a，就可以改变，就可以改变交流输出电压的幅交流输出电压的幅值。值。ZPN输出电压平均输出电压图4-18OuouoaP=0aP=2aP=2wt图图6-11 6-11 单相交交变频电单相交交变频电路原理图和输出电压波形路原理图和输出电压波形u为使

25、为使u uo o波形接近正弦波，可按正弦规律对波形接近正弦波，可按正弦规律对a a 角进角进行调制。行调制。在半个周期内让在半个周期内让P P组组 a a 角按正弦规律从角按正弦规律从9090减减到到0 0或某个值，再增加到或某个值，再增加到9090，每个控制间隔内，每个控制间隔内的平均输出电压就按正弦规律从零增至最高，再的平均输出电压就按正弦规律从零增至最高，再减到零。另外半个周期可对减到零。另外半个周期可对N N组进行同样的控制。组进行同样的控制。u uo o由若干段电源电压拼接而成，在由若干段电源电压拼接而成，在u uo o的一个周的一个周期内，包含的电源电压段数越多，其波形就越接期内，

26、包含的电源电压段数越多，其波形就越接近正弦波。近正弦波。2 整流与逆变工作状态整流与逆变工作状态理想化交交变频电路的整流和理想化交交变频电路的整流和逆变工作状态逆变工作状态阻感负载为例，也适用于交阻感负载为例，也适用于交流电动机负载。流电动机负载。把交交变频电路理想化，忽把交交变频电路理想化，忽略变流电路换相时略变流电路换相时u uo o的脉动的脉动分量，就可把电路等效成图分量，就可把电路等效成图6-19a6-19a所示的正弦波交流电所示的正弦波交流电源和二极管的串联。源和二极管的串联。设负载阻抗角为设负载阻抗角为j j ，则，则输出电流滞后输出电压输出电流滞后输出电压j j 角。角。两组变流

27、电路采取无环两组变流电路采取无环流工作方式，即一组变流工作方式，即一组变流电路工作时，封锁另流电路工作时，封锁另一组变流电路的触发脉一组变流电路的触发脉冲。冲。理想化交交变频电路的整流和理想化交交变频电路的整流和逆变工作状态逆变工作状态3 输出正弦波电压的输出正弦波电压的调制方法调制方法u 介绍最基本的、广泛使介绍最基本的、广泛使用的余弦交点法。用的余弦交点法。设设U Ud0d0为为a a =0=0时整时整流电路的理想空载电流电路的理想空载电压，则有压，则有 每次控制时每次控制时a a角不同，角不同，表示每次控制间表示每次控制间隔内隔内u uo o的平均值。的平均值。acosd0oUu0u图4

28、-21u2u3u4u5u6u1us2us3us4us5us6us1uoaP3aP4wtwt图图6-13 余弦交点法原理余弦交点法原理设期望的正弦波输出电设期望的正弦波输出电压为压为 (6-16(6-16）比较式比较式(6-15)(6-15)和和(6-16)(6-16)，应使应使 (6-17)(6-17)g g 称为输出电压比：称为输出电压比：ttUUood0omsinsincoswgwa)10(0ggdomUUtUuoomosinw图图6-13 余弦交点法原理余弦交点法原理图4-21u2u3u4u5u6u1us2us3us4us5us6us1uoaP3aP4wtwt)sin(coso1twga

29、图图6-13 余弦交点法原理余弦交点法原理图4-21u2u3u4u5u6u1us2us3us4us5us6us1uoaP3aP4wtwt余弦交点法基本公式余弦交点法基本公式 (6-18)u余弦交点法图解余弦交点法图解线电压线电压u uabab、u uacac 、u ubcbc 、u ubaba 、u ucaca和和u ucbcb依次用依次用u u1 1 u u6 6表表示。示。相邻两个线电压的交相邻两个线电压的交点对应于点对应于a a =0=0。u u1 1 u u6 6所对应的同步信所对应的同步信号分别用号分别用u us1s1 u us6s6表示表示u us 1s 1 u us 6s 6比

30、相 应 的比 相 应 的u u1 1 u u6 6超前超前3030，u us1s1 u us6s6的最大值和相的最大值和相应线电压应线电压a a =0=0的时刻的时刻对应。对应。以以a a =0=0为零时刻，则为零时刻，则u us1s1 u us6s6为余弦信号。为余弦信号。希望输出电压为希望输出电压为u uo o，则各晶闸管触发时刻则各晶闸管触发时刻由 相 应 的 同 步 电 压由 相 应 的 同 步 电 压u us1s1 u us6s6的下降段和的下降段和u uo o的交点来决定。的交点来决定。图图6-13 余弦交点法原理余弦交点法原理图4-21u2u3u4u5u6u1us2us3us4u

31、s5us6us1uoaP3aP4wtwtu不同不同g g 时，在时，在u uo o一周一周期内，期内，a a 随随 w w o ot t 变化变化的情况。图中，的情况。图中，g g 较小，即输出电压较较小，即输出电压较低时，低时，a a只在离只在离9090很近的范围内变化，很近的范围内变化，电路的输入功率因数电路的输入功率因数非常低。非常低。g=0g=0.1相位控制角a/()输出相位w 0 t图4-2212015018030609000.10.20.30.80.91.00.80.20.30.91.02223图图6-22 6-22 不同不同g g 时时a a和和w wo ot t的关系的关系)s

32、in(sin2)sin(coso1o1ttwgwga4 输入输出特性输入输出特性 输出上限频率输出上限频率 输出频率增高时，输出电压一周期所含电网电压段输出频率增高时，输出电压一周期所含电网电压段数减少，波形畸变严重。数减少，波形畸变严重。电压波形畸变及其导致的电流波形畸变和转矩脉动电压波形畸变及其导致的电流波形畸变和转矩脉动是限制输出频率提高的主要因素。是限制输出频率提高的主要因素。就输出波形畸变和输出上限频率的关系而言，很难就输出波形畸变和输出上限频率的关系而言，很难确定一个明确的界限。确定一个明确的界限。当采用当采用6 6脉波三相桥式电路时，输出上限频率不高于脉波三相桥式电路时，输出上限

33、频率不高于电网频率的电网频率的1/31/21/31/2。电网频率为。电网频率为50Hz50Hz时，交交变时，交交变频电路的输出上限频率约为频电路的输出上限频率约为20Hz20Hz。由三组输出电压相位各差由三组输出电压相位各差120的单相交交变频电的单相交交变频电路组成。路组成。1 电路接线方式电路接线方式公共交流母线进线方式公共交流母线进线方式输出星形联结方式输出星形联结方式交交变频电路主要应用于大功率交流电机交交变频电路主要应用于大功率交流电机调速系统，使用的是三相交交变频电路。调速系统，使用的是三相交交变频电路。(1)公共交流母线进线方式公共交流母线进线方式图图6-24 6-24 公共交流

34、母线进线公共交流母线进线三相交交变频电路（简图三相交交变频电路（简图）由三组彼此独立的、输出电由三组彼此独立的、输出电压相位相互错开压相位相互错开120的单的单相交交变频电路构成。相交交变频电路构成。电源进线通过进线电抗器接电源进线通过进线电抗器接在公共的交流母线上。在公共的交流母线上。因为电源进线端公用，所以因为电源进线端公用，所以三组的输出端必须隔离。为三组的输出端必须隔离。为此，交流电动机的三个绕组此，交流电动机的三个绕组必须拆开。必须拆开。主要用于中等。容量的交流主要用于中等。容量的交流调速系统。调速系统。(2)输出星形联结方式输出星形联结方式三组的输出端是星形联结，电动机的三个绕组也

35、是星三组的输出端是星形联结，电动机的三个绕组也是星形联结形联结电动机中点不和变频器中点接在一起，电动机只引出电动机中点不和变频器中点接在一起，电动机只引出三根线即可三根线即可图图6-25 输出星形联结方式三相交交变频电路输出星形联结方式三相交交变频电路a）简图）简图 b）详图）详图三组的输出端是星形联结，电动机的三个绕组也三组的输出端是星形联结，电动机的三个绕组也是星形联结。是星形联结。电动机中点不和变频器中点接在一起，电动机只电动机中点不和变频器中点接在一起，电动机只引出三根线即可。引出三根线即可。图图6-25 输出星形联结方式三相交交变频电路输出星形联结方式三相交交变频电路a）简图）简图

36、b）详图）详图因为三组的输出联接在一起，其电源进线必须隔离，因此因为三组的输出联接在一起，其电源进线必须隔离，因此分别用三个变压器供电。分别用三个变压器供电。由于输出端中点不和负载中点相联接，所以在构成三相变由于输出端中点不和负载中点相联接，所以在构成三相变频电路的六组桥式电路中，至少要有不同输出相的两组桥中频电路的六组桥式电路中，至少要有不同输出相的两组桥中的四个晶闸管同时导通才能构成回路，形成电流。的四个晶闸管同时导通才能构成回路，形成电流。图图6-25 输出星形联结方式三相交交变频电路输出星形联结方式三相交交变频电路a）简图）简图 b）详图）详图和整流电路一样，同一组桥内的两个晶闸管靠双

37、触和整流电路一样，同一组桥内的两个晶闸管靠双触发脉冲保证同时导通。发脉冲保证同时导通。两组桥之间则是靠各自的触发脉冲有足够的宽度，两组桥之间则是靠各自的触发脉冲有足够的宽度，以保证同时导通。以保证同时导通。u交交变频和交直交变频的比较交交变频和交直交变频的比较间接变频电路，先把交流变换成直流，再把直流逆变成间接变频电路，先把交流变换成直流，再把直流逆变成可变频率的交流，称交直交变频电路。可变频率的交流，称交直交变频电路。交交变频电路的交交变频电路的优点优点：交交变频电路的交交变频电路的缺点缺点：接线复杂，采用三相桥式电路的三相交交变频器至接线复杂，采用三相桥式电路的三相交交变频器至少要用少要用

38、3636只晶闸管。只晶闸管。受电网频率和变流电路脉波数的限制，输出频率较受电网频率和变流电路脉波数的限制，输出频率较低。低。输入功率因数较低。输入功率因数较低。输入电流谐波含量大，频谱复杂。输入电流谐波含量大，频谱复杂。效率较高（一次变流）效率较高（一次变流）可方便地实现四象限工作可方便地实现四象限工作低频输出波形接近正弦波低频输出波形接近正弦波u 应用应用主要用于主要用于500kW500kW或或1000kW1000kW以上的大功率、低转速的以上的大功率、低转速的交流调速电路中。目前已在轧机主传动装置、鼓风机、交流调速电路中。目前已在轧机主传动装置、鼓风机、矿石破碎机、球磨机、卷扬机等场合应用

39、。矿石破碎机、球磨机、卷扬机等场合应用。既可用于异步电动机，也可用于同步电动机传动。既可用于异步电动机，也可用于同步电动机传动。本章的要点如下本章的要点如下：(1)交流交流交流变流电路的分类及其基本概念；交流变流电路的分类及其基本概念；(2)单相交流调压电路的电路构成，在电阻负载和阻感负载单相交流调压电路的电路构成，在电阻负载和阻感负载 时的工作原理和电路特性；时的工作原理和电路特性；(3)三相交流调压电路的基本构成和基本工作原理；三相交流调压电路的基本构成和基本工作原理；(4)交流调功电路和交流电力电子开关的基本概念；交流调功电路和交流电力电子开关的基本概念；(5)晶闸管相位控制交交变频电路

40、的电路构成、工作原理和晶闸管相位控制交交变频电路的电路构成、工作原理和 输入输出特性；输入输出特性；(6)各种交流各种交流交流变流电路的主要应用；交流变流电路的主要应用；精选ppt6-52定义:基准值实际值标幺值基准值的选取：以各自量的额定值为基准值实际值基准值实际值基准值Z，r，xZN单相值单相额定值P，Q，SSN三相值三相额定值相值额定相值一次侧量一次侧量额定值线值额定线值二次侧量二次侧量额定值精选ppt6-53优点：1）额定值的标幺值为1。2）折算前、后标幺值相等（不需折算）。3）线值标幺值和相值标幺值相等。4）单相的标幺值和三相的标幺值相等。6）电压等级差别大，但标幺值表示的参数变化范围不大。5）百分值=标幺值100（%）精选ppt6-54例例：*krkkakkkUxUrUzNNNNNQPSjjsincos1*NkNkNkkkSpprUz*2*00*0*1ISPrIzNmm8）物理意义不同的量，标幺值相等。7）标幺值表示的电压和电流，能反映设备运行情况。精选ppt6-55缺点：1）标幺值无单位，物理概念模糊。2）物理意义不同的量，标幺值相等。