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相位控制型交流调压电路及其原理

时间:2023-06-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:图4-12交流调压电路交流调压电路一般有3 种控制方式,其原理如图4-13所示。如用于异步电机调压调速,会因电机经常处于重合闸过程而出现大电流冲击,因此很少采用。但输出电压波形非正弦,含有丰富的低次谐波,在异步电机调压调速应用中会引起附加谐波损耗、产生脉动转矩等。实际应用中,采取相位控制的晶闸管型交流调压电路应用最广,这里将先讨论单相及三相交流调压电路。

相位控制型交流调压电路及其原理

交流调压电路采用两单向晶闸管反并联或双向晶闸管,实现对交流电正、负半周的对称控制,达到方便地调节输出交流电压大小的目的,或实现交流电路的通、断控制,如图4-12所示。因此,交流调压电路可用于异步电动机的调压调速、恒流软启动,交流负载的功率调节,灯光调节,供电系统无功调节,用做交流无触点开关、固态继电器等,应用领域十分广泛。

图4-12 交流调压电路

交流调压电路一般有3 种控制方式,其原理如图4-13所示。

图4-13 交流调压电路控制方式

(a)通断控制;(b)相位控制;(c)斩波控制(www.xing528.com)

(1)通断控制。通断控制是在交流电压过零时刻导通或关断晶闸管,使负载电路与交流电源接通几个周波,然后再断开几个周波,通过改变导通周波数与关断周波数的比值,实现调节交流电压大小的目的,如图4-13(a)所示。

通断控制时输出电压波形基本为正弦,无低次谐波,但由于输出电压时有时无,电压调节不连续。如用于异步电机调压调速,会因电机经常处于重合闸过程而出现大电流冲击,因此很少采用。一般用于电炉调温等交流功率调节的场合。这种通断控制方式也被称为交流调功。

(2)相位控制。与可控整流的移相触发控制相似,在交流的正半周时触发导通正向晶闸管、负半周时触发导通反向晶闸管,且保持两晶闸管的移相角相同,以保证向负载输出正、负半周对称的交流电压波形,如图4-13(b)所示。

相位控制方法简单,能连续调节输出电压大小。但输出电压波形非正弦,含有丰富的低次谐波,在异步电机调压调速应用中会引起附加谐波损耗、产生脉动转矩等。

(3)斩波控制。斩波控制利用脉宽调制技术将交流电压波形分割成脉冲列,改变脉冲的占空比即可调节输出电压大小,如图4-13(c)所示。

斩波控制输出电压大小可连续调节,谐波含量小,基本上克服了相位及通断控制的缺点。由于实现斩波控制的调压电路半周内需要实现较高频率的通、断,不能采用普通晶闸管,须采用高频自关断器件,如GTR、GTO、MOSFET、IGBT 等。

实际应用中,采取相位控制的晶闸管型交流调压电路应用最广,这里将先讨论单相及三相交流调压电路。

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