交流电流变频器的工作原理与应用

交流电流变频器分为具有直流中间电路的交流电流变频器和直接变频器。具有中间电路的变频器是直流变频器和交流变频器的联接。

交流变频器的交流电是直接通直流系统转换为其他同频率的交流电，也就是所说的交流电调节器。

图9-177 W1C电路

9.10.5.1 W1C电路

W1C电路可以用两个反向并联的晶闸管构成，如图9-177上部分图示所示，或由一个三端双向晶闸管（开关）构成，如图9-177下部分所示。三端双向晶闸管（开关）控制可以用一个二端交流开关器件实现。用一个二端交流开关器件控制，如图9-178所示调光器中，电容器C₁经过电阻R₁和白炽灯E₁充电。超过二端交流开关器件K₁的操作电压，则三端双向晶闸管（开关）Q₁触发。经过白炽灯的通过电流保持到网电压过零点，然后三端双向晶闸管（开关）清除并处于截止，直到电容器重新充电到操作电压，三端双向晶闸管（开关）被触发，并重复过程。用调整电阻R₁改变电容器C₁的充电时间，触发角α也随之变化。用补偿电阻R₂调节最小亮度。在调光器中，与保护扼流圈组合在一起的抗干扰电容器C₃与导通的三端双向晶闸管（开关）形成一个并联谐振电路，以通过一个大于50Hz的谐振频率来防止因太陡的电流升高而引起三端双向晶闸管（开关）损坏。当没有或阻尼非常小时，振荡电路电流相对于负载电流短时间极大，使之保持电流未达到规定值，三端双向晶闸管（开关）清除。有扼流圈电感的荧光灯对振荡电路产生影响，因此使三端双向晶闸管（开关）不能可靠触发，所以对于混合负载要有一个电阻负载。

9.10.5.2 相位截止控制

对于小电感负载的运行或荧光灯电子镇流器或低压卤素灯电子变压器的控制，多使用图9-179所示的相位截止控制。对于这样的控制，总是在半波开始时过零点触发，并且到可调时间点时中断通过电流。因此在断开时间点处需要一个可控的GTO晶闸管。

图9-178 变光电路（相位截止控制）

图9-179 相位截止控制(www.xing528.com)

9.10.5.3 相位截止控制的缺点

对于一个有相截止控制的交流电调节器，其电压在电源侧为正弦交流电，而电流却是一个切削的正弦交流电。因为电压和电流不具有相同波形，就意味着有一个不能转变为有功功率的功率消耗（UI），这就形成了控制无功功率和高次谐波无功功率。此术语是因一个偏离了正弦波形的信号在频谱描述中除了50Hz外还有其他频率（高次谐波）而得到。高次谐波的振幅是衡量所产生的无功功率的尺度。用频谱分析仪的特殊仪器可以使高次谐波变为可见。如图9-180所示，频谱分析仪描绘出了与频率有关的电压。

图9-180 相位截止控制的电压曲线（上）与频谱（下）

9.10.5.4 多循环控制

采用具有图9-181所示的多循环控制的W1C电路控制可以减小控制无功功率和高次谐波无功功率。多循环控制还称为振荡束全波控制或脉冲群控制。对此用电器通过零电压自动开关以一个规定的循环数交替地在电源电压过零点时接通与断开。因此，电流不是正弦电，就是零。因为流过负载的电流同样是接通与断开，所以就有一个很小的控制无功功率。

具有电子控制的设备的功率，因为电网有高次谐波无功功率在TAB中被VNB限制（表9-49）。

图9-181 多循环控制

表9-49 公共电网中设备功率的极限值（选自TAB）