-换器(-)指形式交流换另形式交流换装置。弦交流幅值、频率初参,根据换参,-换包括幅值交流调压技术频率交流频技术。交流调功则零触式交流调压。
交流调压改交流压,交流调压技术控调压斩控调压类。控交流调压采反联晶闸管(双晶闸管)构双控,调节晶闸管触控制角改输压幅值。斩控调压则控型器件构交流斩波,改占空调节输交流压。
交流调功(触)交流源断控制,构控交流调压类似,采反联晶闸管(双晶闸管)构双控,区调功仅交流零刻,输交流隔若干整周输,输均功率调节。,负载承压流流均弦波,控制,网造谐波污染,仅仅负载断。
交流调压交流调功技术统称交流控制技术交流控制技术,广泛交流调压调速、降压、热控制、调及设备交流触合。
交-交频称频(周波流器),流环节网频率交流换频率交流换,包括控式交-交频矩阵式交-交频,功率交流调速系统。
.交流调压
交流调压固幅值、频率交流幅值调交流。耦压器调压输输压波形,图-示,耦压器需拖调节碳刷置达调节输压,调压案碳刷易损坏且误差。际,调节压器件断弦输压负半波称切块,图-、示。
图-、示交流调压模式,交流串联双控,刻控制断即。图-,反联晶闸管双晶闸管控双,改晶闸管触脉冲调节输压,调压称控式交流调压。图-,则控型器件控双,图阴影断,,调压流斩波类似,故称斩控式交流调压。控式交流调压斩控式交流调压析。
图-交流调压案较
)耦压器交流调压案)控式交流调压案)斩控式交流调压案
..控式交流调压
晶闸管交流调压器晶闸管控制采控制。晶闸管源压周选刻负载源,改选导刻达调压。
析控制交流调压,阐述基础单交流调压器。
.单交流调压
单交流调压器况负载质,予讨论。
()单阻负载交流调压
)构。图-示,反联普晶闸管双晶闸管负载阻串联组。
)。反联例析,半周α刻触管,负半周α刻触管,输压波形负半周缺角弦波,图-示。
图-阻负载单交流调压输压波形
)控式交流调压图)压波形图
控制角α阻负载仿验波形图-示。
)基量系。
①负载交流压效值控制角α系:
②流负载流效值:
③流晶闸管流效值:
④输功率:
⑤移范围~π。
()单阻-负载交流调压
)构。负载线圈、压器绕组,负载称阻-负载,单交流调压阻-负载图-示。
图-单交流调压阻-负载
α角阻-负载仿验波形图-示。
综述,单交流调压:
①阻负载,负载流波形单桥式控整流交流侧流波形致,改控制角α改负载压效值,达交流调压。单交流调压触整流触。
②负载,窄脉冲触,采宽脉冲列。控制角α=(负载阻抗角),α移范围~°,阻负载移范围°~°。
【例-】调台灯单交流调压供,台灯阻负载,移控制角α=°输功率,试求功率输功率%、%控制角。
.交流调压
晶闸管交流调压器线形式,。晶闸管交流调压联形式图-示。交流调压线式,较图-示式。-各交流调压较,,源线压,源线流。
图-晶闸管交流调压联形式
)线星形联)角联)线星形联)线控制联)线单控制联)星形控制联
图-示反联晶闸管组线交流调压,联式典型调压联式。析,画,波星联线调压图-示。星形负载例,合图-示,具析触脉冲调压输压波形系。图,改触脉冲控制角α,控制负载压。负载联星形联角形,线调压,流构,刻晶闸管导。触脉冲求:
①(负)触脉冲依隔°,、负触脉冲隔°。
②保证始导,及负载控制角较,仍保持导,求采双脉冲宽脉冲触(脉宽°)。保证输压称调,保持触脉冲源压步。
-各交流调压较
()阻负载交流调压析
)控制角α=°。α=°指压零触晶闸管,零负触反晶闸管(注整流控制角始义区),晶闸管二极管。
图-波星联线调压
图-触脉冲配图,脉冲隔°。触脉冲配图确各管导区。例压零导,负承反压断;压零负导,承反压断。、导况。管导顺序、、、、、,管导角θ=°,除换流,刻晶闸管导。晶闸管~导区图-示。负载获压仍完整弦波,忽略晶闸管管压降,调压般交流,负载压额源压。图-负载压波形。
,α=°导:管持续导°;°区晶闸管导。
图-交流调压α=°波形
图-交流调压α=°波形
)控制角α=°。图-交流调压α=°波形,图-触脉冲配图,图-晶闸管导区图,图-输压波形。
α=°导:管持续导°;区晶闸管导构流,区晶闸管导构流。
)控制角α=°。图-交流调压α=°波形,图-触脉冲配图,图-晶闸管导区图,图-输压波形。
α=°导:晶闸管导°;区晶闸管导构。
图-交流调压α=°波形
图-交流调压α=°波形
)触角α=°。图-交流调压α=°波形,图-触脉冲配图,图-晶闸管导区图,图-输压波形。
α=°导:管导°,区晶闸管导。
)触角α=°。图-交流调压α=°波形,图-触脉冲配图,图-晶闸管导区图,图-输压波形。
α=°导:晶闸管触导°,断°,触导°;各区管导构,管导。
)控制角α≥°。α≥°,负载交流压输。触例,,尽管触脉冲仍存,压>区,,、即脉冲压,管触脉冲,导,源负载构,输压零。
图-α=°、°、°、°阻负载交流调压器验波形,读论析波形验波形析。仿波形图-。
图-交流调压
α=°波形
图-交流调压器阻负载控制角验波形
)α=°)α=°)α=°)α=°
图-~图-,α=°调压输压,α增则输压减,α=°输压零。控制角α°~°化则输压零连续化。,随α角增,流连续程增,负载压弦波,、负半周称。,调压输压奇谐波,谐波占。线零线,故谐波,减谐波源影响。
()阻-负载交流调压
交流调压阻-负载况阻负载复杂,交流调压阻-负载,求触脉冲宽脉冲,脉冲移范围:≤α≤°。
..斩波式交流调压
.单斩波式交流调压
()单交流斩波调压
单斩波式交流调压基流斩波类似,交流负载串联联构,图-示。
假各状态。斩波,负载续流。允导,二导序互补。
图-示交流斩波调压输波形,图,输压:
图-交流斩波调压图及波形
)单斩波式交流调压)斩波式交流调压波形
义函:
式(-),含基波及各谐波。谐波频率频率整倍侧±ω布,频率越,谐波基波距离越,越容易滤掉。改导,即改改基波压幅值,交流调压。
()交流斩波控制
交流斩波调压交流,般采控型器件,、、。类器件静均非称,反阻断低,甚具备反阻断,二极管提供反阻断,交流构图-示。
图-示,控器件。负载流改,二极管桥导桥臂换(、切换、),流器件流改。采构双,控制简单,步求,斩波续流采互补控制。
图-交流构
)交流构)交流构二)交流构
图-、图-示,双含控。负载流控制。控制必须严步求,独控制,控制式较灵。图-图-示:,图-示控共极,栅极控制号共;另,反联二极管功率模块,构简单。
()单交流斩波调压波形
单交流斩波调压图-示。若负载纯阻,负载流基波波形负载压波形,图-示;若负载,负载流滞源压,波形图-示。
图-单交流斩波调压
图-交流斩波输压、流波形
)阻负载)负载
.交流斩波调压
交流斩波式调压图-示。
串联、、及续流组,串联共控制号,续流控制号互补。、、导,即断,负载压源压;反,导,、、均断,负载流沿续流,负载压零。
图-交流斩波式调压
交流斩波调压控调压显优:源流基波量源压基,功率近;源流含低谐波,含周谐波;功率,展途交流调压器。
.晶闸管交流调功器交流
交流调功触交流交流源断控制,构控交流调压类似,采反联晶闸管(双晶闸管)构双控,区调功仅交流零刻断,输交流隔若干整周,输均功率调节。,负载承压流流均弦波,控制,网造谐波污染,仅仅负载断。
..晶闸管交流调功器
功率调节:设周,零压周波断周波,改晶闸管设周断例,调节负载交流均压,即达调节负载功率。装置称调功器周波控制器。
图-设周零触输压波形式,设周导周波,周波周(=,=),则调功器输功率输压效值:
式,、设周周波导,装置输功率压效值。改导周波即改压功率。
图-零触输压波形
【例-】某单反联调功,采零触控制,负载惯环节。若设周,导,断,试求负载压效值及负载功率。若导压=,负载阻=Ω,设周,晶闸管导.,断.,试计算送阻负载功率晶闸管导送功率。
:()调功导,负载压效值:
..晶闸管交流
晶闸管交流速、交流。晶闸管交流流零断,断负载线储存量造暂态压磁干扰,适操频繁、易燃、粉尘合。
..交流控制技术
交流控制技术称交流控制技术,包括交流调压交流调功技术。
.晶闸管交流调压
交流调压广泛业热、灯控制、调压调速及焊、、镀交流侧调压合。单交流调压功率调节,广泛控制。
()双触二极管触交流调压
图-双晶闸管调。触双触二极管、阻、、器及容、构。双触二极管层构、具双称击穿负阻半导元件,双触二极管伏曲线图-示。
图-双晶闸管调
图-双触二极管伏曲线
图-双晶闸管充双触二极管控制。容压升超双触二极管击穿压,导,迅速,流双晶闸管导。改阻值,即改充击穿压,达改控制角。阻值某值,充压源半周达击穿压,控制角移范围限制。增,充压充,提端压,扩移范围,即扩炽灯低亮范围。
()单晶管触交流调压
单晶管触单交流调压图-示。
源,桥式整流输双半波脉流压,稳压管削梯形波压。充元件,端压充单晶管峰压,单晶管导,输尖脉冲,脉冲压器双晶闸管触导。改改脉冲产刻,改晶闸管导角,达调节交流输压。
图-单晶管触单交流调压
.交流调功器零触
交流调功器普晶闸管反联双晶闸管组,图-共压器,画。图-交流调功器配套步零触,包括零检测、逻辑“”脉冲。
图-步零触波形
)步零触)零波形
简述:步压器、晶管构零检测。交流压零,低,截止,;余导,低。,集极脉冲,否脉冲输取决否导。、、构“”,端调节号,端保护号。端端低,“”封锁,截止,脉冲输;端端均,导,产零脉冲,脉冲压器输。各级波形图-示。
零触虽移触谐波干扰,断频率源频率低,断,低频干扰,照察闪烁、指针摇摆。调功器热惯较热负载。
.晶闸管交流
()晶闸管交流
晶闸管反联双晶闸管串交流,替械,令晶闸管交流压零导断,断,则称晶闸管交流。
交流调功区,交流控制均输功率,确控制周,根据负载需控制交流断。
图-简单晶闸管交流。图-控制闭合,源、负半周压二极管、、极,晶闸管、负半周导。断,晶闸管极,导,断。流操,断控制。
图-采双晶闸管构。控制闭合,半周+式触导,负半周Ⅲ-式触导,闭合;断,极,导,断。
()反转控制
晶闸管交流替交流触器,改供压序反转控制。图-采五组反联晶闸管触切换。图晶闸管~供序源;晶闸管~及、则供反序源,、反旋转。
图-晶闸管交流调压调速系统逆运图。
图-简单晶闸管交流
)晶闸管交流)双晶闸管交流
图-晶闸管交流调压调速系统逆运制图
.晶闸管交流调压功率镀源
图右移桥阻抗调节采波整流形式,若改流侧调器,则反映移桥阻抗值随化,移桥输端压产移。另,脉冲压器二侧,绕组端反,,半周触管,负半周触管,差°。考虑控制角α调节余量,保证装置运靠稳,脉冲压器二侧容量较元件,吸收干扰脉冲号。
图--/-型镀整流装置图
图左端源连线保护,端元件侧保护,效抑制浪涌压/,压器级整流二极管联扩整流二极管流容量。
.交-交频器
交-交频环节频交流换频率交流频,故称频器周波换器()。流环节,仅换频,效率较。,断型频器断器件容量限制,功率。强制断型频器功率换容换限制,功率。普晶闸管容量,价宜,换靠,功率频器,般采普晶闸管组、采换式频器。交-交频器构环节图-示。
图-交-交频器构环节
产交-交频器交-交频,单输交-交频基础。首讨论单交-交频。
..晶闸管单交-交频
.基构
图-单交-交频图及输压波形。组反联晶闸管逆整流器构,流逆调速系统限流器完,非似。根据控制角α化式,波型交-交频器、弦波型交-交频器。
图-单交-交频器及输压波形
)图)波型均输压波形
()波型交-交频器
单波型交-交频器图-示,图负载组反组晶闸管整流轮流供。组供,负载获压;反组供,负载获负压。
各组α角,则输压矩形波交流压,改α调节矩形波幅值,调节输交流压;改反组整流器切换频率调节输交流频率,图-示。
()弦波型交-交频器
弦波型交-交频器波形,弦波型交-交频器输均值按弦规律化压,服波型交-交频器输波形谐波缺,故频器。
.输弦波形获
组桥整流,设控制角α,π/→→π/,必引输均压低低化,图-区示。组桥逆,控制角,π/→π→π/,获图-区示均值负逆压。α按规律控制,输压均值化规律弦型?
图-弦型交-交频器输压波形
)整流状态波形)逆状态波形
采余弦交。移控制角α化规律整流输压瞬值近弦压瞬值,即整流输压瞬值弦压瞬值。
.输压效值频率调节
改弦波幅值频率,余弦步号交改,改、反组源周各α,达调压频。
交-交频输压滑弦波形,若干段源压拼。输压周,包含源压段越,波形越近弦波。交-交频反组流采桥式,,源压周,输压段源压组。采半波,则源压周输压段源压组,波形差,。,采单整流,波形差,故般。
.环流控制及环流控制
析基逆整流环流式。保证负载流反环流,系统必须留区,输压波形畸增。减区影响,确保环流提尽量缩短区。
交-交频采环流控制式。式流逆调速系统环流式类似,反组流器设置环流抗器。运,组流器施触脉冲,且组触角α反组触角α保持α+α=°系。组流器流环流,避免流断续消除流区,频输改善,提输限频率。
,交-交频器换,效率较,逆运。缺:①功率低。②晶闸管元器件,控制复杂。③频器输频率网频率限制,频范围网频率/。,交-交频器般适球磨、矿井提升、辆、型轧钢设备低速容量拖合。
.-单交-交频
组逆整流器反联即构-单频。图-采组半波-单交-交频,图-则采组逆桥式-单交-交频。
图-半波-单交-交频
图-逆桥式-单交-交频
..晶闸管交-交频
交-交频器交流调速系统,际交-交频器。交-交频器组输压互差°单交-交频组,析论交-交频适。
.线式
交-交频线式,即共交流线线式输星形联式。
()共交流线线式
图-采共交流线线式交-交频图,组彼独、输压互差°单交-交频组,源线抗器共交流线。源线端,组单频输端必须隔离。,交流绕组必须拆,共引根线。共交流线线交-交频容量交流调速系统。
()输星形联式
图-输星形联式交-交频图。组单交-交频输端星形联,绕组星形联,频器,引根线即。图-组单频器连,源线必须隔离,组单频器压器供。
图-共交流线线式交-交频图
图-输星形联式交-交频图
图-桥式整流器组-交-交频(共线线式)
.具构
列交-交频构。图-桥式整流器组-交-交频,采共交流线线式;图-桥式整流器组-交-交频,负载供,采输星形联式(负载未画)。
图-桥式整流器组-交-交频(星形联式)
.交流-交流换仿
..晶闸管单交流调压仿
.晶闸管单交流调压仿(阻负载)
晶闸管单交流调压器阻负载构图-示。
()建模
构图,该系统交流源、晶闸管、脉冲器组。图-按照构图连晶闸管单交流调压仿模型。介绍各建模参设置。
图-晶闸管单交流调压仿模型
)模型模块、提取途径。
①交流压源模块://,换源。
②晶闸管模块://,器件。
③触模块://,提供触脉冲晶闸管导。
④阻模块://,负载。
⑤测量模块://-,测量流压。
⑥示波器模块://,观察号。
)典型模块参设置:
①交流源负载阻参设置。交流源幅值,频率,初,负载阻Ω。
②触脉冲模块参设置。触脉冲模块参设置框参设置(α=°)图-示,滞°,则参“”滞.。
③晶闸管模块参设置。双击晶闸管图标,晶闸管参设置框,晶闸管模块参设置图-示。
图-触脉冲模块参设置框
图-晶闸管模块参设置
()模型仿参设置
算选,仿始设,停止设置.,误差-。
()模型仿输及析
)输。图-~控制角°、°、°°触号、晶闸管端压交流输压仿验波形。
)仿析。
负载阻负载,负载流负载压波形致,随触角增,压效值减,达调压。触角°,输波形完整弦波;触角设°,波形线,晶闸管单交流调压触角范围°~°。
.晶闸管单交流调压仿(阻-负载)
晶闸管单调压阻-负载图图-示。
图-单交流调压阻负载控制角仿验波形
该系统交流源、晶闸管、脉冲器及压组。图-采构图连晶闸管单交流调压阻-负载仿模型。
典型模块参设置:
①交流源、触脉冲模块、晶闸管模块参设置述阻负载。
②阻负载参设置:阻=Ω、=。
()模型仿参
算选,仿始设,停止设置.,误差-。
()模型仿
图-~控制角°、°、°°触号、晶闸管端压
图-晶闸管单交流调压阻-负载仿模型
图-单交流调压阻-负载控制角仿验波形
交流输压仿验波形。
.斩控式单交流调压仿(阻负载)
根据析构建图-斩控式单交流调压阻负载仿模型。
图-斩控式单交流调压阻负载仿模型
该模型交流源、元件、脉冲器及测量组。
)模型模块、提取途径:
①模块://,器件。
②测量模块:///,测量压效值。
①交流源负载阻参设置。交流源=,负载阻=Ω。
②触脉冲模块参设置。触脉冲模块参设置框参设置图-示。触脉冲模块斩波控制,脉冲频率(),输交流压周斩波,改脉冲宽调压。
图-触脉冲模块参设置框参设置
③模块参设置,模块参设置图-示。
()仿及析
)仿。图-~脉冲宽%、%%触号、输交流压效值输交流压仿波形。
)仿析。图-,采斩波控制式交流调压,改脉冲宽交流调压。
图-模块参设置
..晶闸管线交流调压仿(阻负载)
图-示,组反联晶闸管构星形联线调压。该脉冲求:①触脉冲依隔°,且负触脉冲隔°。②保证效,触脉冲采宽脉冲双窄脉冲触,且脉冲源步。
图-斩控式单交流调压阻负载脉宽仿波形
)脉宽%)脉宽%)脉宽%
.建模
晶闸管线交流调压(阻负载)仿模型图-示。
图-晶闸管线交流调压阻负载仿模型
模型模块,系统介绍。
()触脉冲系统
脉冲触器封装模型封装图标图-示,控桥整流介绍。
步脉冲触模块参设置框参设置图-示。晶闸管参设置框参设置图-示。
图-脉冲触器封装模型封装图标
()线交流调压器系统
线交流调压器构及封装图标图-示。
晶闸管、、反联桥,脉冲配序号晶闸管序号。晶闸管模块参设置图-示。
()典型模块参设置
)交流源幅值、频率称交流源。
)称负载阻=Ω。
图-步脉冲触模块参设置
图-晶闸管模块参设置
图-线交流调压器构及封装图标
.模型仿参
算选,仿始设,停止设置.,误差-。
.仿及析
()仿
图-~控制角°、°、°、°°输压负载流仿验波形。
()仿析
论析波形、仿波形验波形较,波形非致。
注触控制角始义。步六脉冲触器仿模型触控制角始邻压交(整流),交流调压器论析触控制角始义压始。模型触控制角α=°论析触控制角°,类推。
..晶闸管交-交频仿
交-交频基逆整流,单交-交频器质套逻辑环流桥式反联逆整流装置,装置晶闸管靠交流源换流。触装置移控制号流号,频器输压流,逆流调速;若移控制号交流号,频器输压交流,频。逻辑环流流逆调速系统较,交-交频器采弦交流号移号,且求环流,余逻辑环流流逆调速系统区。
图-交流调压阻负载控制角仿验波形
)α=°)α=°)α=°)α=°)α=°
鉴,首建基逻辑环流流逆单交-交频器仿模型,输压彼差°单交-交频器仿模型组交-交频器仿模型。
.逻辑环流逆流系统建模及仿
单交-交频器基础逻辑环流逆系统,逻辑环流逆系统模块包括:交流源、反联晶闸管控整流桥、步脉冲触器、流控制器及逻辑切换装置。除步脉冲触器、逻辑切换装置模块需封装,余均模块库复制。
步脉冲触器讨论,讨论逻辑切换装置系统建模。
()逻辑切换装置()系统建模
逻辑环流逆系统,核装置,务:组晶闸管桥组脉冲,封锁反组脉冲;反组晶闸管桥反组脉冲,封锁组脉冲。
根据系统求,检测、逻辑判断、延联锁保护组。
)检测器建模。检测功模拟量转换量供续,号转换量供逻辑,际系统继状态运算器构,建模,按径//选择“”模块。
)逻辑判断建模。
逻辑判断根据逆系统反运求,逻辑运算逻辑切换指令,封锁组,另组。逻辑控制求:
仿模型及模块符号图-,径//选择“”模块述功。
图-仿模型及模块符号
)仿模型)模块符号
)延建模。
逻辑判断切换指令,必须封锁延=封锁导组脉冲,延=另组脉冲。逻辑装置非二极管及容延,集芯片。计算仿基值计算,二极管容延。逻辑装置功析:逻辑输()“”“”,延产延;“”“”状态,产延。根据,具箱模块组单延迟()模块,按功求连即足系统延求仿模型。图-。
)联锁保护建模。
装置逻辑联锁保护环节。,逻辑输状态反。旦故障,“”,造晶闸管桥,必须避免况。具箱模块组逻辑运算()模块“”保护功。
()逻辑环流逆流系统建模
,逻辑环流流逆系统,套触,际系统采选触式。按选触式流负反馈逻辑环流逆流系统仿模型图-示,封装系统模块符号图-示。
图-流负反馈逻辑环流逆流系统仿模型系统模块符号
)逆流系统仿模型)系统模块符号
.逻辑环流流逆流器建模及仿
逻辑环流逆流系统负载,且采恒流号移控制,构逻辑环流流逆流器。系统仿模型图-示,验证系统确,负载例仿验。
系统环节参。
交流源:频、幅值;晶闸管整流桥参:缓冲()阻=Ω、缓冲容=.μ、阻=.Ω、管压降.;负载参:负载阻=Ω、负载=.;号源弦号源、符号函、器共组,获、负号。系统流波形图-示,负载流波形,号(图波)极,输流(图非滑曲线)极,逆流。
图-逻辑环流流逆流器仿模型流波形
)逆流器仿模型)逆流器流波形
.单交-交频器建模仿
逻辑环流逆流器采弦号移控制号,则逻辑环流逆流器单交-交频器。具建模,图-流器流号换弦号,逻辑切换装置()延超,参。图-层图滑弦参考号曲线,锯齿曲线即单交-交频器流输际波形,非近参考号曲线;层图形负载压波形。
系统交流源、晶闸管整流桥参系统,负载参:负载阻=Ω、负载=;号源弦号源。
图-单交-交频器输流负载压波形
.交-交频器仿
()交-交频器建模
()交-交频器仿
交-交频器仿参:负载阻Ω、负载;频称交流源:、、幅值;弦调制波:、、幅值、频率。
图-交-交频器仿模型构图及流输波形
图-滑波形弦调制波波形,非滑波形交-交频器输波形。仿:交-交频器输波形近弦调制波波形,改弦调制波频率,交-交频器输波形频率改,频。
.习题
.选择题
()()流形式交流换另形式交流。
.交流-流.流-交流.交流-交流.流-流
()改压、流断控制,改频率称()。
.交流控制.频.交流调压.交流调功
()单交-交频,改输频率,必须改组流器();改输压幅值,改流()。
.切换频率.幅值.压.控制角
()交-交频网频率交流换()频率交流流。属()频。
...调.调
()网频率,脉波桥式言,交-交频输限频率约()。
....
.填空题
()频()频()频形式。
()单交流调压,波形负半波(),含流量()谐波。
()交流调功交流调压形式(),控制式()。
()组流采取流逆调速系统()式,即组流,封锁另组流触脉冲。
()交-交频线式共交流线线式()联式。
.答题
()交流调压交流调功区?二各运负载??
()晶闸管控整流晶闸管交流调压控制区?
()交-交频哪线式?区?
()单交-交频流传反联控整流?
.计算题
()图-示交流调压,=,负载阻=Ω,触角α=°,吸收功率?画压波形图。导区阴影线示。
图-交流调压
()单交流调压,阻负载,=,=.,=Ω。求:移角α=?,负载流效值=?,输功率=?,功率φ=?