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交流变换电路:实现电能转换的必要技术

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:在交流-交流变换中只改变交流电压大小的控制称为交流调压,仅对电路实现通断控制而不改变交流频率的控制称为交流调功。半控型器件晶闸管的控制方式主要是相位控制或通断控制。本章主要讨论交流-交流变换电路的结构、工作原理和波形分析,并介绍其应用场合。

交流变换电路:实现电能转换的必要技术

交流-交流变换是将交流电能的幅值或频率直接进行转换的电力变换技术。在交流-交流变换中只改变交流电压大小的控制称为交流调压,仅对电路实现通断控制而不改变交流频率的控制称为交流调功。交流调压与交流调功共同称为交流电力控制;而把一种频率的交流电直接变换成另一种频率的交流电的变换控制称为交流-交流变频控制或交-交变频。

交流电力控制既可采用半控型电力电子器件,如晶闸管,也可采用全控型电力电子器件,如MOSFET、IGBT 等。半控型器件晶闸管的控制方式主要是相位控制或通断控制。相位控制主要用于交流调压,而通断控制主要用于交流调功。全控型器件通常采用斩波控制,主要用于交流调压。

相位控制:此种控制方式靠改变交流电源电压在每个周期的导通时刻来改变输出电压的大小,这种控制方式就是整流时常用的移相控制。优点是:控制方式简单,输出量调节平滑、连续,调节简便,因而应用较多;缺点是:输出量非正弦,谐波含量较大,会引起电网波形畸变,功率因数也比较低。

通断控制:这种控制方式把晶闸管元件作为交流触点开关,在交流电压过零时刻开通或关断晶闸管元件,使负载电路与交流电源接通几个周波、关断几个周波,通过改变导通、关断周波数的比值来实现调节输出电压大小的目的。此种电路控制方式简单,输出波形是间断的完整正弦波,故无波形畸变,不含谐波,功率因数较高;但由于是通断控制,通断频率低于电源电压频率,故调节量不平滑,如用于调光时会出现灯光闪烁的现象,因而应用于惯量较大的负载电路,如温度调节、交流功率调节等。(www.xing528.com)

斩波控制:斩波控制利用脉宽调制技术,将交流电压波形斩控成脉冲列,改变脉冲的占空比即可调节输出电压的大小。斩波控制方式输出电压调节比较平滑,波形中只含有高次谐波含量,基本克服了通断控制、相位控制的缺点。但由于斩波频率比较高,电力电子开关器件一般要采用高频全控型器件。

本章主要讨论交流-交流变换电路的结构、工作原理和波形分析,并介绍其应用场合。

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