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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电力电子技术项目化教程配套课件4.2 知识点1:双向晶闸管

电力电子技术项目化教程配套课件4.2 知识点1:双向晶闸管
例如,一个100A的双向晶闸管与两个反并联45A的普通晶闸管电流容量相等。
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6.双向晶闸管的触发电路 双向晶闸管触发电路举例一:
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6.双向晶闸管的触发电路 双向晶闸管触发电路举例二:
(调节方式: 调节RP阻值可改变负载RL上电压的大小。)
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6.双向晶闸管的触发电路 双向晶闸管触发电路举例三:电风扇无级调速器在日常生活中随处可见,图为常见的电风 扇无级调速器。旋动旋钮便可以调节电风扇的速度。 电风扇无级调速器电路原理图
由于双向晶闸管的内部结构原因,四种触发方式中灵敏度不相同,以Ⅲ+触 发方式灵敏度最低,使用时要尽量避开,常采用的触发方式为(Ⅰ+和Ⅲ-)与 (Ⅰ-和Ⅲ-) 。
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5.双向晶闸管的参数
双向晶闸管的主要参数中只有额定电流与普通晶闸管有所不同, 其他参数定义相似。 ➢双向晶闸管的额定电流定义为:在标准散热条件下,当器件的单向导通 角大于170°,允许流过器件的最大交流正弦电流的有效值,用IT(RMS)表 示。 ➢ 双向晶闸管额定电流与普通晶闸管额定电流之间的换算关系式为
(a) 内部结构 (b) 等效电路 (c)图形符号
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2.双向晶闸管的外形与引脚排列
双向晶闸管的外形与普通晶闸管类似,有塑封式、螺栓式、平板式。其内部是 是一种NPNPN五层结构的三端器件。
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3.双向晶闸管的伏安特性
双向晶闸管有正反向对称的伏安特性曲线。
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4.双向晶闸管的触发方式
1)Ⅰ+触发方式 : UT1T2为正;门极电压G为正,特性曲线在第Ⅰ象限,触发灵 敏度最高。 2)Ⅰ-触发方式 : UT1T2为正,门极电压G为负,特性曲线在第Ⅰ象限,触发灵 敏度较高。 3)Ⅲ-触发方式 : UT1T2为负,门极电压G为负,特性曲线在第Ⅲ象限,触发灵 敏度较高。 4)Ⅲ +触发方式:UT度最低。

电力电子技术-项目三单相交流调压调光灯电路

电力电子技术-项目三单相交流调压调光灯电路

任务一 双向晶闸管及其测试
四、总结与提升 (一)普通晶闸管和双向晶闸管的判别 用万用表的R×1挡任意测量两个极间正反向电阻,若指针均不动, 可能是A、K或G、A极(对普通晶闸管)也可能是T2、T1或T2、G极 (对双向晶闸管)。若其中有一次测量指示为几十至几百欧,则必为 普通晶闸管,且红笔所接为K极,黑笔接的为G极,剩下即为A极。若 正、反向测量电阻指示均为几十至几百欧,则必为双向晶闸管。再将
任务一 双向晶闸管及其测试
4.Ⅲ-触发方式的触发原理 在Ⅲ-触发方式下,以T1注入电流,使N3P2N2正偏导 通,其发射极电流再使P2N1P1正偏导通,又使 N1P1N4饱和导通,最终达到P2N1P1N4导通。
任务二 单相交流调压电路调试
一、任务描述与目标 交流调压是将幅值固定的交流电能转化为同频率的 幅值可调的交流电能。交流调压电路广泛应用于灯 光控制、工业加热、感应电机调速以及电解电镀的 交流侧调压等场合。本次任务介绍双向晶闸管的触 发电路及单相交流调压电路,任务的目标如下。
任务一 双向晶闸管及其测试
意法ST公司,则以“BT”字母为前缀来命名元件的型号,并且 在“BT”后加“A”或“B”来表示绝缘与非绝缘。组合成 “BTA”、“BTB”系列的双向晶闸管型号,型号的后缀字母 (型号最后一个字母)带“W”的,均为“三象限双向晶闸管”。 如“BW”、“CW”、“SW”、“TW”,代表型号如: BTB12-600BW、BTA26-700CW、BTA08-600SW等等。四象 限/绝缘型/双向晶闸管:BTA06-600C、BTA12-600B、BTA16600B、BTA41-600B 等等;四象限/非绝缘/双向晶闸管: BTB06-600C、BTB12-600B、BTB16-600B、BTB41-600B 等。

电力电子技术项目化教程配套课件4.1 知识点引入

电力电子技术项目化教程配套课件4.1 知识点引入

【所含知识点】
知识点1:双向晶闸管; 知识点2: 单交流开关、交流调功器 扩展知识点2:交交直接变频电路
【学习目标】
• 掌握双向晶闸管的触发方式与工作特性,能根据实际电路需要 计算选择双向晶闸管的型号,能够用万用表测试双向晶闸管的 好坏。
• 掌握不同负载时,单相和三相交流调压电路的结构和变流原理, 熟悉不同负载时电路的输出波形。
• 熟悉交流开关、交流调功的基本原理和应用电路。
谢谢
三相异步电机由于结构简单、控制维护方便、性能稳定、效率高等优点而被 广泛地应用于各种机械设备的拖动中,但三相异步电动机起动电流高达额定电流 的5~8倍,对电网造成较大干扰,尤其是在工业领域的重载启动,有时可能对设 备安全构成严重威胁,同时由于起动应力较大,使负载设备的使用寿命降低, 因此常采用降压起动方式来减少影响。但是,传统的降压起动方式,如星三角 降压起动、自耦变压器起动等,要么起动电流和机械冲击过大,要么体积庞大 笨重、损耗大,要么起动力矩小、维修率高等等,都不尽人意。随着电子技术 的发展,利用软起动技术不仅实现在整个启动过程中无冲击而平滑的起动电动 机,而且可以根据电动机负载的特性来调节启动过程中的参数,如限流值、起 停时间等,以达到最佳启停状态,从而延长机械设备的使用寿命,减少设备的 维修量,提高经济效益
目录
Contents
01 知识点引入 02 知识点1:双向晶闸管 03 知识点2:单相交流调压电路 04 知识点3:三相交流调压电路 05 扩展知识点1:晶闸管交流开关交流调功器 06 扩展知识点2:交-交直接变频电路
01
4.1 知识点1:知识 点引入
【项目描述】
三相异步电动机使用软启动装置的意义是什么?我们为什 么要使用软启动器呢?

电力电子技术项目化教程配套课件1.1 知识点引入

电力电子技术项目化教程配套课件1.1 知识点引入
5
2.相关知识点
•知识点1:认识晶闸管 •知识点2:单相半波可控整流电路 •知识点3:单结晶体管触发电路 •扩展知识点:门极可关断晶闸管
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知识目标:
知识点2 掌握整流电路相关的基本概 念;掌握单相半波可控整流 电路的电路结构;掌握单相 半波可控整流电路的工作原 理与相关参数解晶闸管的内部结构;掌握 其导通关断原理;掌握晶闸管 的工作特性(伏安特性及动态 特性);掌握晶闸管的主要参 数及型号表示方法;
知识点3 掌握单结晶体管的内部结构与 工作原理;掌握单结晶体管触 发电路的电路结构与工作原理; 掌握触发电路与主电路电压同 步的概念;
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能力目标:
知识点2 能够分析调光灯电路的主要 工作原理;能够根据现象判 断并排除电路故障;
3.学习目标
A B
C
知识点1 能够用万用表测试晶闸管的好 坏;能够根据实际电路需要选 择晶闸管的型号;
知识点3 能够用万用表测试单结晶体管 的好坏;能够根据现象判断并 排除电路故障;
8
谢谢
目录
Contents
01 知识点1:认识晶闸管
02 知识点2:单相半波可控整流电路
03 知识点3:单结晶体管触发电路
04
扩展知识点:门极可关断晶闸管GTO
01
1.1 知识点引入
1.调光灯介绍
情境引入
调光灯在日常生活中的应用非常广泛,其 种类也很多。下图为常见的调光台灯。
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1.调光灯介绍
调光灯电路包括:主电路(单相半 波可控整流电路);控制电路(单相桥 式不可控整流电路、单结晶体管自激震 荡电路)

3.2 单相交流调压电路

3.2 单相交流调压电路

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。

单相交流调压电路PPT课件

单相交流调压电路PPT课件

(c)脉冲信号: 在晶闸管门极触发电路中使用脉冲信号,不仅便于
控制脉冲出现时刻,降低晶闸管门极功耗,还可以通过变 压器的双绕组或多绕组输出,实现信号的隔离输出。因此, 触发信号多采用脉冲形式。
二 触发电路的要求
(a)触发信号应有足够的功率(触发电压、触发电流) (b)触发脉冲信号应有一定的宽度
第二节 触发电路
• 综合两种方案:电阻性负载和阻感性负载 都具有调压功能,都能调压到设计电压调 压范围内,但是电阻性负载谐波电流含量 要多些,当α相同时,阻感负载阻抗角增大, 谐波含量也有所减少。考虑到性能指标、 输出电压的稳定性、对电网的影响,所以 选择方案二阻感性负载。
单元电路的设计
电路采用单相交流调压器带阻感负载时的电路图如4.1所示, 在负载和交流电源间用两个反并联的晶闸管T1、T2相连。
并联的二极管在换相结束后不能立刻恢复阻断,因
而有较大的反向电流流过,当恢复了阻断能力时,
该反向电流急剧减小,会由线路电感在器件两端感
应出过电压。

(b) 关断过电压:全控型器件关断时,正向
电流迅速降低而由线路电感在器件两端感应出的过
电压。
S F
T
C
D
RC1 RC2
SDC
LB
M
U
RV RC3 RC4
第一节 过电压的产生与保护 第二节 过电流的产生与保护
第一节 过电压的产生与保护

电力电子装置可能的过电压有外因过电压和内
因过电压两种。外因过电压主要来自雷击和系统中
的操作过程(由分闸、合闸等开关操作引起)等。

内因过电压主要来自电力电子装置内部器件的开关
过程,它包括:

(a) 换相过电压:晶闸管或与全控型器件反

电力电子技术项目化教程配套课件2.2 知识点1:单相桥式可控整流电路

电力电子技术项目化教程配套课件2.2 知识点1:单相桥式可控整流电路

Id
Ud R
7.68
晶闸管与整流二极管电流的有效值IT为
IT1 IT 2
1
2
I
2 d
d
.t
2
Id
135 7.68 4.70 360
续流二极管电流的有效值IVD为
变压器二次电流的有效值I2为
IVD
2
2
0
I
2 d
d
.t
I
d
=
45 7.68 3.84 180
I2
1
2
Id2
① 如果电动机工作中由于机械阻力过大而停止转动,这时没有了反电动势, 电阻很小的线圈直接接在电源两端,电流会很大,很容易烧毁电动机。
② 当电动机所接电源电压比正常电压低很多时,此时电动机线圈也不转动, 无反电动势产生,电动机也很容易烧坏。
16
3.反电动势负载
(1)纯电阻+反电势负载
i2 1
3
id
a
目录
Contents
01 知识点引入
02
知识点2:单相桥式可控整流电路
03
知识点3:单相桥式有源逆变电路
04
扩展知识点1:三相可控整流及有源逆变电路
05
扩展知识点2:同步触发电路
02
2.2 知识点1:单相 桥式可控整流电路
2.2.1 单相桥式全控整流电路
在日常生产与生活中经常需要用到电压可调的直流电源,如电机 调速、同步电机励磁、电焊、电镀等。用晶闸管组成的相控整流电路 ,可以方便地把交流电变换成大小可调的直流电,具有体积小、重量 轻、效率高及控制灵敏等优点,并且已获得广泛应用。当电路所接负 载性质不同时,具有不同的工作特性,下面分别进行介绍。

《电力电子技术》交流电力控制电路和交交变频电路 ppt课件

《电力电子技术》交流电力控制电路和交交变频电路  ppt课件
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4.1.2 三相交流调压电路
图4-10 不同a角时负载相电压波形 a) a =30°
(1)0°≤ a <60°: 三管导通与两管 导通交替,每管 导通180°-a 。 但a =0°时一直 是三管导通。
22
4.1.2 三相交流调压电路
(2) 60°≤ a <90°:
两管导 通,每 管导通120°。
电力电子技术 Power Electronics
1
第4章 交流电力控制电路和交交变频电路
什么是交流-交流变流电路? 正弦交流电压的三要素是什么? 什么是交流电力控制? 什么是交交变频? 具体应用有哪些?
2
第4章 交流电力控制电路和交交变频电路
引言 4.1 交流调压电路 4.2 其他交流电力控制电路 4.3 交交变频电路 4.4 矩阵式变频电路 本章要点
应用
1 灯光控制(如调光台灯和舞台灯光控制) 2 温度调节(如工频加热、感应加热、需温控的家用电器) 3 泵与风机等异步电动机的软起动 4 异步电动机调速(如纺织、造纸、冶金等领域的电机调 速) 5 供用电系统对无功功率的连续调节。 6 在高压小电流或低压大电流直流电源中,用于调节变压器一
次电压。 7 随电机负载大小自动调压(对于起重机等有较长时间空载或
输入线电流(即电源电 流)为与该线相连的两个 负载相电流之和。
c)支路控制三角形联结
图4-9三相交流调压电路
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4.1.2 三相交流调压电路
谐波情况
3倍次谐波相位和大小 相同,在三角形回路中 流动,而不出现在线电 流中。
线电流中所谐波次数
为6k±1(k为正整数)。 在相同负载和a 角时,
线电流中谐波含量少于 三相三线星形电路。
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4.3.1单相交流调压电路的结构 和工作原理(电阻性负载)
单相交流调压电路的结构
VT1
U g1
u2
Ug2 VT2 u
R
u2 (ug )
U g1
U g2
0
1 2
u
U g1 t
0
u2
uR
t
(a)
(b)
路的移相范围为0 ~ π,输出电压为正负半周缺角相同的正弦波
单相交流调压电路电阻负载电路及波形
(a)电路图
(b)波形图
单相交流调压电路电阻负载电路及波形分析
通过改变a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(a、π+a)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。
电阻负载上交流电压有效值为 电流有效值 电路功率因数
。所以的移相范围为阻抗角~
180°,电阻负载时移相范围为0~180°。
4.3.2单相交流调压电路 应用电路
1.双向晶闸管的简易触发电路 双向晶闸管的简易触发电路:
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1.双向晶闸管的简易触发电路
双向晶闸管的简易触发电路分析 电风扇无级调速电路图,接通电源后,电容C1充电,当电容C1两端电压的峰值达到氖管HL的 阻断电压时,HL亮,双向晶闸管VT被触发导通,电扇转动。改变电位器RP的大小,即改变了 C1的充电时间常数,使VT的导通角发生变化,也就改变了电动机两端的电压,因此电扇的转速 改变。由于RP是无级变化的,因此电扇的转速也是无级变化的。
交流调压电路: 交流电力控制电路的类型 交流调功电路:
交流电力电子开关:
控制方法: 1) 通断控制:即把晶闸管作为开关,通过改变通断时间比值达到调压的目的。 这中控制电路电路简单,功率因数高,但是输出电压或功率调节不平滑, 适用于有较大时间常数的负载。
(2) 相位控制:它是使晶闸管在电源电压每一周期中、在选定的时刻将负载 与电源接通,改变选定的时刻可达到调压的目的。
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2.单结晶体管触发触发电路
单结晶体管触发的交流调压电路,调节RP阻 值可改变负载RL上电压的大小。
19
3.集成触发器
K006组成的双向晶闸管移相交流调压电路。
20
谢谢
电路的移相范围为0—π。
单相交流调压电路电阻负载电路及波形分析
通过改变a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(a、π+a)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。
4.3.2单相交流调压电路的结构 和工作原理(感性负载)
单相交流调压电感负载电路
电感性负载的交流调压电路。下面分三种情况加以讨论。
(1)
,当>时,θ<180°,即正负半周电流断续,且越大,θ越小。电流电压波形如图
(b)所示。
(2)
,当=时,θ=180°,即正负半周电流临界形如图(b)所示。
(3)
,若开始给VT1管以触发脉冲,VT1管导通,而且θ>180°。如果触发脉冲为窄脉
单相交流调压电感负载波形图
单相交流调压的特点:
①电阻负载时,负载电流波形与单相桥式可控整流交流侧电流一致。
改变控制角可以连续改变负载电压有效值,达到交流调压的目的。
②电感性负载时,不能用窄脉冲触发。否则会出现一个晶闸管无法
导通,产生很大直流分量电流,烧毁熔断器或晶闸管。
③电感性负载时,最小控制角
冲,当ug2出现时,VT1管的电流还未到零,VT1管关不断,VT2管不能导通。当VT1管电流
到零关断时,ug2脉冲已消失,此时VT2管虽已受正压,但也无法导通。到第三个半波时,
ug1 又触发VT1导通。这样负载电流只有正半波部分,出现很大直流分量,电路不能正常工
作。因而电感性负载时,晶闸管不能用窄脉冲触发,可采用宽脉冲或脉冲列触发。
目录
Contents
01 知识点引入 02 知识点1:双向晶闸管 03 知识点2:单相交流调压电路 04 知识点3:三相交流调压电路 05 扩展知识点1:晶闸管交流开关交流调功器 06 扩展知识点2:交-交直接变频电路
03
4.3 知识点2:单相 交流调压电路
交交变换电路的基本原理是在交流电源与负载之间接入电力电子变换装置,控制晶 闸管就可控制交流电力.
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