电力电子技术项目化教程配套课件4.3 知识点2:单相交流调压电路
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单相交流调压电路电风扇无极调速,实际上就是负载为电感性的单相交流调压电路。
交流调压 是将一种幅值的交流电能转化为同频率的另一种幅值的交流电能。
1. 电阻性负载上图(a )所示为一双向晶闸管与电阻负载R L 组成的交流调压主电路,图中 双向晶闸管也可改用两只反并联的普通晶闸管,但需要两组独立的触发电路分别 控制两只晶闸管。
由两只反并联的普通晶闸管分析:在电源正半周ωt=α时触发VT 导通,有 正向电流流过R L ,负载端电压u R 为正值,电流过零时VT 自行关断;在电源负半 周ωt=Π+α时,再触发VT 导通,有反向电流流过R L ,负载端电压u R 为负值,到 电流过零时VT 再次自行关断。
然后重复上述过程。
改变α角即可调节负载两端 的输出电压有效值,达到交流调压的目的。
电阻负载上交流电压有效值为ππ2sin π212R αα-+=U U 输出交流电流有效值为ππ2sin π212R αα-+==L L R U R U I电路功率因数为ππ2sin π21cos 2ααϕ-+===I U I U S P R 电路的移相范围为0~180o 。
通过改变α角可得到不同的输出电压有效值,从而达到交流调压的目的。
由 双向晶闸管组成的电路,只要在正负半周对称的相应时刻(α、Π+α)给触发 脉冲,则和反并联电路一样可得到同样的可调交流电压。
交流调压电路的触发电路完全可以套用整流移相触发电路,但是脉冲的输出 必须经过脉冲变压器,其两个二次绕组之间要有足够的绝缘。
2. 电感性负载上图(a )所示为电感性负载的交流调压电路。
由于电感的作用,在电源电压 由正向负过零时,负载中电流要滞后一定ϕ角度才能到零,即管子要继续导通到 电源电压的负半周才能关断。
晶闸管的导通角θ不仅与控制角α有关,而且与负 载的功率因数角ϕ有关。
控制角越小则导通角越大,负载的功率因数角ϕ越大, 表明负载感抗大,自感电动势使电流过零的时间越长,因而导通角θ越大。
电力电子课程设计单相交流调压电路电力电子课程设计单相交流调压电路电力电子课程设计说明书题目: 单相交流调压电路课程设计院系: 水能专业班级:学号:学生姓名:摘要交流调压电路广泛用于灯光控制(如调光灯和舞台灯光控制)及异步电动机的软启动,也用于异步电动机调速。
在电力系统中,这种电路还常用于对无功功率的连续调节。
此外,在高电压小电流或低电压大电流直流电源中,也常采用交流调压电路调节变压器一次电压。
在这些电源中如采用晶闸管相控整流电路,高电压小电流可控直流电源就需要很多晶闸管串联;同样,低电压大电流直流电源需要很多晶闸管并联。
这都是十分不合理的。
采用交流调压电路在变压器一次侧调压,其电压、电流值都比较适中,在变压器二次侧只要用二极管整流就可以了。
这样的电路体积小、成本低、易于设计制造。
单相交流调压电路是对单相交流电的电压进行调节的电路。
用在电热制、交流电动机速度控制、灯光控制和交流稳压器等合。
与自耦变压器调压方法相比,交流调压电路控制简便,调节速度快,装置的重量轻、体积小,有色金属耗也少。
目录1、电路设计的目的及任务 ....................................................................11.1课程设计的目的与要求 (1)1.2课程设计的内容 (1)1.3仿真软件的使用 (2)1.4设计方案选择 ..................................................................... ....... 2 2、单相交流调压主电路设计及分析 (3)2.1 电阻性负载 (3)2.1.1 电阻性负载的交流调压器的原理分析 (3)2.1.2 结果分析 (6)2.2阻感负载 ..................................................................... .. (7)2.2.1电路结构 ..................................................................... . (7)2.2.2工作原理 ..................................................................... . (8)2.2.3模型仿真图 .....................................................................8 3、单相交流调压电路总结及体会 ...................................................... 10 4.参考文献 ..................................................................... .. (11)1、电路设计的目的及任务1.1课程设计的目的与要求1进一步熟悉和掌握电力电子原器件的特性;2进一步熟悉和掌握电力电子电路的拓扑结构和工作原理; 3掌握电力电子电路设计的基本方法和技术,掌握有关电路参数的计算方法;4培养对电力电子电路的性能分析的能力;5培养撰写研究设计报告的能力。