电力电子课程设计-单相交流调压电路的设计(编辑修改稿)

电力电子课程设计-单相交流调压电路的设计(编辑修改稿)内容摘要：

2  ti etLR U . 当 t =  时， i0 =0，代入上式得，可求出  与  、  之间的关系为 sin（   ） =sin（   ） e tan/ 利用上式，可以把  与  、  之间的关系 用 图 23 的一 簇曲线来表示。 图 23  与  、  之间的关系曲线 图中以  为参变量，当  =00 时代表电阻性负载，此时  =180  ；若  为某一特定角度，则当    时，  =180  ，当   时，  随着  的增加而减小。 上述电路在控制角为  时，交流输出电压有效值 UO 、负载电流有效值 Io、晶闸管电流有效值 IT分别为 Uo =Ui   )22s in(2s in  I0 =2I maxo IT* IT= 2 I maxo IT* 式中， I maxo 为当  =0时，负载电流的最大有效值，其值为 I maxo =22 )( lRUi IT* 为晶闸管有效值的标 幺 值，其值为 IT* =   c o s2 )2c o s (s in2  由上式可以看出， IT* 是  及  的函数。 图 24给 出了以负载阻抗角  为参变 量时， 晶闸管电 流标幺值与控制角  的关系曲线。 0 20 10060 140 18020100图4 360/(176。 )180140 /(176。 )= 90176。 75176。 60176。 45176。 30176。 15176。 0176。 单相交流调压电路的设计 7 图 24  为参变量时，晶闸管电流标幺值与  的关系曲线 当  、  已知时，可由该曲线查出晶闸管电流标幺值，进而求出负载电流有效值 I0 及晶闸管电流有效值 IT。 （ 2）  = 时 当控制角  = 时，负载电流 i0的表达式中的第二项为零，相当于滞后电源电压  角的纯正弦电流，此时导通角  =1800 ，即当正半周晶闸管 T1关断时， T2恰好触发导通，负载电流 i0连续，该工况下两个晶闸管相当于两个二极管，或输入输出直接相连，输出电压及电流连续，无调压作用。 图 25  = 工况下的输出波形 (3)  时 在  工况下，阻抗角  相对较大，相当于 负载的电感作用较强，使得负载电流严重滞后于电压，晶闸管的导通时间较长，此时式仍然适用，由于  ，公式右端小于 0，只有当 180)(   时左端才能小于 0，因此 180 ，如图所示，如果用窄脉冲触发晶闸管，在 wt 时刻 1T 被触发导通，由于其导通角单相交流调压电路的设计 8 大于 180 ，在负半周 )( wt 时刻为 2T 发出出发脉冲时， 1T 还未关断， 2T 因受反压不能导通 ,1T 继续导通直到在 )( wt 时刻因 1T 电流过零关断时， 2T 的窄脉冲 2Gu 已撤除， 2T 仍然不能导通，直到下一周期 1T 再次被触发导通。 这样就形成只有一个晶闸管反复通断的不正常情况， 0i 始终为单一方向，在电路中产生较大的直流分量。 因此为了避免这种情况发生，应采用宽脉冲或脉冲列触发方式。 图 26 窄脉冲触发方式 综上所述，当单相交流调压电路带感性负载时，为了可靠、有效的工作，并实现调压的目的，应使控制角的移相范围保持在 180 之间，同时 为了避免出现直流分量，晶闸管的控制脉冲应采用宽脉冲或脉冲列触发。 单相交流调压电路的设计 9 4 触发 电路 晶闸管触发电路的作用是产生符合要求的门极触发脉冲，保证晶闸管在需要要的时刻有阻断转为导通。 晶闸管触发电路应满足下列要求： 1）触发脉冲的宽度应保证晶闸管可靠导通，对反电动势负载的变流器应采用宽脉冲或脉冲列触发； 2）触发脉冲应有足够的幅度，对户外寒冷场合，脉冲电流的幅度应增加为器件最大触发电流的 35倍，脉冲前沿的陡度也许增加，一般需达 12A/us； 3）所提供的触发脉冲应不超过晶闸管门极的电压、电 流和功率定。