调功器工作原理
调功器和调压器
晶闸管
• • • • • • • • • 什么是晶闸管？ 晶闸管工作条件为： 加正向电压且门极有触发电流； 它是一种大 功率开关型半导体器件，在电路中用文字符号为“V”、“VT” 表示（旧标准中用字母“SCR”表示） 晶闸管（Thyristor）是晶体闸流管的简称，又可称做可控硅整 流器，以前被简称为可控硅； 它有三个极： 阳极， 阴极和门极； 晶闸管具有硅整流器件的特性，能在高电压、大电流条件下 工作，且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流 调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。
• 调功器也称之为周波数控制器，可控硅在 电压（或电流）过零点导通，也截止于电 压（或电流）过零点，因此输出的波形为 完整的正弦波。如果设定一个固定的时间 周期T，在这个周期时间内，通过控制导通 时间TON与截止时间TOFF，就可以达到控制 输出周波数（导通率）的目的。
调压器的定义
• 可控硅调压器则是通过控制移相角达到改 变电压的目的。因此输出端为移相缺角波。 由于调压器的输出电压为缺角的正弦波， 含有高次谐波，不采取措施，对电网会产 生一定的污染，这对同网上的用电器可能 造成不良影响。
晶闸管介绍
晶闸管
可控硅（晶闸管）作为电力开关器件 在工业生产自动化过程中，已经非常 成熟，论述颇多。目前，在交流电源 领域中，可控硅有两种基本控制方式： 调功（调节功率P）与调压（调节电 压V）。相应的产品称之为：调功器 与调压器。调功、调压作为两个不同 的概念，在使用中也是有所区别的。
调功器的定义
• 晶闸管工作原理 • 晶闸管T在工作过程中，它的阳极A和阴极K与电源和负载连接， 组成晶闸管的主电路，晶闸管的门极G和阴极K与控制晶闸管的 装置连接，组成晶闸管的控制电路。 • 晶闸管的工作条件： • 1. 晶闸管承受正向阳极电压时，仅在门极承受正向电压的情况 下晶闸管才导通。这时晶闸管处于正向导通状态,这就是晶闸管 的闸流特性即可控特性。 • 2. 晶闸管在导通情况下，只要有一定的正向阳极电压，不论门 极电压如何，晶闸管保持导通，即晶闸管导通后，门极失去作 用。门极只起触发作 用。 • 3. 晶闸管在导通情况下，当主回路电压（或电流）减小到接近 于零时，晶闸管关断。 • 4. 晶闸管承受反向阳极电压时，不管门极承受何种电压，晶闸 管都处于反向阻断状态。
调制器工作原理
调制器工作原理
调制器是一种电子设备，主要用于将模拟信号与载波信号进行混合，生成用来传输信息的调制信号。
调制器的工作原理可以分为两个基本步骤：调制和混频。
在调制过程中，调制器将模拟信号与一个稳定的高频载波信号进行混合。
这个稳定的高频信号称为载波信号，它的频率通常远高于模拟信号的频率。
调制的目的是将包含信息的模拟信号转换为高频信号中的某种特征，以便在传输过程中能够被解调器还原。
调制过程中最常见的方法是振幅调制（AM）和频率调制（FM）。
在振幅调制中，调制器将模拟信号的振幅变化与载
波信号的振幅相乘，生成一个振幅随时间变化的信号。
而在频率调制中，调制器根据模拟信号的强弱来改变载波信号的频率，生成一个频率随时间变化的信号。
在混频过程中，调制器将调制后的信号与另一个高频信号进行混合。
这个高频信号通常称为本振信号，它的频率和调制信号的频率相差一个固定的差值，被称为中频。
混频的目的是将调制信号转换为中频信号，以便在传输过程中能够更好地抵抗噪声和衰减。
通过调制和混频的步骤，调制器能够将模拟信号转换为适合传输的调制信号。
这样的调制信号可以被发送到接收端，经过解调过程进行还原，使得原始的模拟信号能够再次被获取和使用。
调制器在无线通信、广播电视等领域中有着广泛的应用。
串联逆变器移相调功原理
移相调功是通过改变两斜对开关管驱动信号之间的相位差来改变输出电压值以达到调节功率的目的。
对于不采用移相调功的逆变器，在同一桥臂下面的两个开关管的驱动信号是恰好互补的，其中一个开通，则另外一个关断。
而斜对的开关管的工作状态则是相同的。
而在移相式PWM 调功方法中，两斜对开关管的驱动信号之间存在着相位差，通过调整它们之间相位差的大小，可以改变输出电压从而达到调节功率的图2-11 移相调功原理图在控制电路中使两个桥臂上斜对开关管(S1,S4)、(S2,S3)的驱动信号之间错开一个角度β，称为移相角，而同一桥臂上下两管(S1,S4)和(S2,S3)的驱动信号互补，使得输出的正负交替电压之间插入一个零电压值，移相角β在0°～180°范围内可调，在开关管的控制电路中设定两组开关管驱动信号之间移相角β的大小就能调整负载输出电压中零电压的时间长度，这样就改变了输出电压的有效值，达到了调节输出功率的目的。
移相调功原理如图2-11 所示[34]。
根据β是超前还是滞后，我们可以把移相调功方式分为两种：(1)降频式移相PWM。
在图2-12 中，开关管(S1,S4)的驱动信号滞后于开关管(S2,S3)的驱动信号β角度，β可以从0°～180°调节。
在调节的过程中，在减小输出脉冲宽度的同时，将使得输出电压相对于输出电流的相位不断减小并超前于输出电流，这说明输出频率也在不断降低，因此称这种调制方式为降频式移相PWM在降频式移相PWM 调功方式下，负载始终工作在感性状态(电压超前于电流)，见图2-12。
图2-12 降频式移相PWM 控制原理图在移相角β最大时，输出脉宽最小，输出功率最小，工作频率远大于谐振频率，随着移相角β的逐渐减小，其输出脉宽逐渐增大，输出功率也逐渐增大，负载的工作频率逐渐降低，当移相角β为0 时，输出脉宽最大，输出功率也最大，工作频率等于负载谐振频率。
即调节占空比调节功率的同时，输出频率也在变化。
交流调功电路和交流调压电路的电路形式
交流调功电路和交流调压电路的电路形式交流调功电路和交流调压电路是电路中常见的两种电子元件调整电流和电压的方法。
它们在电子设备和电路中起着至关重要的作用，能够有效地调整电流和电压以满足设备的需求和保护设备。
下面将详细介绍交流调功电路和交流调压电路的电路形式以及它们的工作原理。
1.交流调功电路交流调功电路是一种能够调整交流电流的电路，它可以根据需要在电路中加入一些元件，来调整输入输出功率和电流。
在实际电子设备和电路中，交流调功电路通常用于调节交流电源的输出功率，以满足设备的需求。
下面将介绍交流调功电路的一些常见形式以及它们的工作原理。
1.1电阻调功电路电阻调功电路是一种最简单的交流调功电路，它通过改变电路中的电阻来调整功率输出。
在电子设备和电路中，电阻调功电路常常用于调节电路的输出功率和电流，以满足设备的需求。
电阻调功电路的原理是通过改变电路的电阻来改变电流的流动路径和大小，从而达到调整功率的目的。
常见的电阻调功电路的形式包括可变电阻、电阻网络等。
1.2变压器调功电路变压器调功电路是一种利用变压器的变压比来调节输出功率的电路。
变压器是一种能够改变交流电压大小的电子元件，通过调节变压器的绕组变比可以改变输入输出功率。
在实际电子设备和电路中，变压器调功电路常常用于调节电源的输出功率和电流，以满足设备的需求。
变压器调功电路的原理是通过改变变压器的绕组变比来改变输入输出电压和功率，从而达到调整功率的目的。
1.3变容调功电路变容调功电路是一种利用可变电容器的电容值来调节输出功率的电路。
可变电容器是一种能够改变电路中的电容值的元件，通过调节可变电容器的电容值可以改变电路的谐振频率和输入输出功率。
在实际电子设备和电路中，变容调功电路常常用于调节谐振电路的输出功率和谐振频率，以满足设备的需求。
变容调功电路的原理是通过改变可变电容器的电容值来改变电路的谐振频率和功率，从而达到调整功率的目的。
2.交流调压电路交流调压电路是一种能够调整交流电压的电路，它可以根据需要在电路中加入一些元件，来调整输入输出电压。
晶闸管交流调功器
6.3晶闸管交流调功器晶闸管交流调功器的主电路与交流调压器完全相同，由三组反并联的晶闸管或三个双向晶闸管构成，三条支路的6个端子可与外电路连接成不同的形式，图6-14(a)为调功器与三相负载接成星型；，图6-14(b)为调功器与三相负载接成三角型。
A O CB BC(a)(b)图6-14 交流调功器的主电路交流调功器与相控式交流调压器的区别在于两者的控制方式不同。
调功器采用通断式控制方式，各支路的晶闸管连续导通几个周期后又持续截止一段时间。
在晶闸管导通期间，负载电压与电源电压相同，晶闸管截止时各相负载电压为0。
通过晶闸管周期性地通断可以调节负载的功率。
设交流电源电压的周期为T ，晶闸管的通断周期为T C ，其中共包含N 个交流电周期，即T C =NT 。
在每个T C 中晶闸管有n 个交流电周期为导通状态，负载得到的电压有效值U O 为Nn U dt U T U nT C O ==∫021 （6.5） 在T C 一定的情况下，通过改变每工作周期中晶闸管的导通时间对应的交流电周期数n 可以达到调节输出电压有效值的目的。
图6-15为交流调功器输出电压的波形，u S 为交流电源电压，u O 为调功器的输出电压。
图中晶闸管每一个通断周期T C 中对应交流电的周期数N =7。
分别画出了n =5、n =4、n =3时输出电压的波形。
与相控式交流调压器相比，交流调功器的优点是工作时不产生附加的相位移，电阻负载时可使功率因数为1。
但是这种工作模式使电源电压断断续续地加在负载上，只适合在时间常数很大的负载中应用，如温度控制系统。
对于照明、电力传动等负载是不能采用的。
调功器的电压和电流的测量也不能用普通的电压表和电流表。
另外，交流调功器输出电压的调节是通过改变每周期中输出正弦波的个数即改变n 来实现的，n 只能是整数，所以输出电压的调节实际上不是连续的。
交流调功器中晶闸管电流的计算要以晶闸管导通期间的电流为依据，而不能按一个工作周期（T C ）中的平均电流，如果晶闸管导通时负载的相电流有效值为I R ，则此时流过每一个晶闸管的电流有效值为2/R I ，根据晶闸管电流计算的原则，晶闸管的通态平均电流I Ta 应满足257.1)2~5.1(R Ta I I = （6.6）u u u u 图6-15 交流调功器的输入和输出电压为了避免晶闸管开通期间输出电压和电流的跳变对负载和同电网的其它设备的不良影响，交流调功器通常采用“过零触发”的方式，即晶闸管总是在电源电压的过零点被触发导通，使负载电流和电压每一次出现都是从0开始。
三相交流调功调速原理
三相交流调功调速原理
嘿，朋友们！今天咱来聊聊三相交流调功调速原理。
这玩意儿啊，就好像是一辆汽车的引擎，能让车子跑起来又稳又快！
你看啊，三相交流电就像是三个小伙伴，它们齐心协力地工作着。
调功呢，就像是给这三个小伙伴分配任务，让它们该使多大劲就使多大劲。
而调速呢，那就是控制这辆车开多快啦！
想象一下，在一个大工厂里，各种机器都在忙碌地运转着。
这时候，三相交流调功调速就像是一个聪明的指挥官，指挥着电流的大小和频率，让机器们能按照我们的要求高效工作。
如果没有它，那可就乱套啦，机器可能一会儿快得要飞起来，一会儿又慢悠悠地像只蜗牛。
这三相交流调功调速的原理其实也不难理解。
它主要是通过控制晶闸管等器件的导通和关断时间，来改变交流电的输出功率和频率。
就好像是开关门一样，一会儿开一会儿关，这样就能精确地控制电流啦。
比如说，在一些需要精确控制速度的设备中，三相交流调功调速可就派上大用场了。
它能让设备运行得稳稳当当，不会突然快得吓人或者慢得让人着急。
而且啊，它还特别节能呢！这就好比是一个会过日子的人，能把每一度电都用在刀刃上，不会浪费一点儿。
咱再举个例子，家里的空调大家都知道吧？它能调节温度，让我们在夏天凉爽，冬天温暖。
这里面可就有三相交流调功调速的功劳呢！它能根据我们设定的温度，智能地调整功率和速度，让空调工作得恰到好处。
总之呢，三相交流调功调速原理就像是一个神奇的魔法，能让电变得乖乖听话，为我们的生活和工作带来很多便利。
它让机器更高效，让设备更智能，让我们的世界变得更加美好！所以啊，可别小看了这看似复杂的三相交流调功调速原理哦，它的作用可大着呢！。
电加热器的调功柜工作原理
电加热器的调功柜（也称为功率调节器或控制器）是一种用于控制电热设备输出功率的电气设备。
其主要功能是通过改变输入到电加热器的电流大小来调整加热功率，从而实现对温度的精确控制，其工作原理可以简要描述如下：
1. 传感器检测：调功柜内部搭载有温度传感器或其他类型的传感器，用于监测待加热物体的温度或其他相关参数。
传感器将实时的温度或参数反馈给调功柜。
2. 控制系统：调功柜内部配备了一个控制系统，根据传感器反馈的数据进行计算和判断。
控制系统可以基于预设的温度曲线或其他控制策略，来确定合适的功率输出水平。
3. 功率控制：根据控制系统的计算结果，调功柜会控制电加热器的功率输出水平。
调功柜通过控制电加热器所接收的电能大小，从而调节加热器的加热效果。
4. 反馈调整：调功柜会不断地检测实际的加热状况，并根据传感器反馈的数据进行实时调整。
如果检测到温度偏离预设范围，调功柜会相应地调整功率输出，使加热器能够达到期望的加热效果。
总之，电加热器的调功柜通过传感器监测待加热物体的温度或其他参数，控制系统计算和判断，调节电加热器的功率输出水平，从而实现对加热过程的精确控制。
这种调功柜广泛应用于工业生产过程中的温度控制，如化工反应釜、烤箱、熔炉、塑料加工机械等场合，它们可以提供高效且精确的温控能力。
微波炉定时器和功率调节器结构和原理
微波炉定时器和功率调节器结构和原理普通微波炉一般都采用定时器和功率调节(控制)器由同一电机驱动的组合体形式，简称定时功调器。
定时器主要由微型同步电机、降速齿轮组件和定时联动开关等组成。
由于其有联动开关串接在微波炉电源电路中，因此定时器大都兼作电源启动开关，当然另设启动开关的微波炉除外。
当操作人员拨动定时钮，设定定时时间时，定时开关被接通，微波炉得电而开始工作，同时定时器电机转动。
当定时时间到达时，开关被断开，微波炉停止工作。
许多定时开关断开时还会发出一声清脆的铃声，以提醒人们加热工作完成。
功率调节器也称火力调节器，它实际上也是个时间开关，功能是在微波炉工作期间周期性地不断接通和断开磁控管的电源，使磁控管有规律地间歇工作，即工作时间和休止时间有一定的比例关系，改变这个比例，就使磁控管在微波炉整个加热时间段中的工作时间得以相应改变，从而起到调节微波输出功率的作用。
功率调节器也由定时器所用的同一电机驱动。
实际工作时，当设定好功率值后，功率调节器便控制磁控管工作一段时间再休止一段时间，并按一定周期不断循环这个过程，直至微波炉工作结束。
这里假设磁控管在—个循环周期内的工作时间为t1，休止时间为t2，则一个循环周期T=t1+t2，可清楚地看出功率调节器控制微波输出功率的方式。
循环周期T取值很有讲究，从加热角度考虑取短些好，但太短将使功率调节开关频繁动作，影响磁控管的工作稳定和使用寿命。
通常机械式功率调节器的T都取30s左右，实践证明比较理想。
当T=30s时，若设磁控管工作时间t1分别为6、12、15、24、30s，那么对应6s的微波输出功率为保温功率，这是炉子额定微波输出功率Po的20％的功率，又称温火挡。
对应12s的为解冻功率(40％Po，又称低功率或低火)、对应15s的为中功率(50％Po，又称中火)、对应24s的为中高功率(80％Po，又称中高火)、对应30s的为高功率(100％Po，又称高火或全功率)。
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调功器工作原理
调功器是一种用来调整电能质量的设备。
它的工作原理是通过对电流波形进行修正，消除电网上的谐波和功率因数不良等问题，从而提高电能传输的效率和质量。
调功器一般采用电子方式进行操作，它包含了一个控制电路和一个功率电路。
控制电路通过监测电网的电流波形和功率因数等参数，来决定功率电路所需进行的补偿动作。
功率电路则根据控制电路发出的信号，对电网上的电流波形进行逆变和修正。
通过这样的操作，调功器可以有效地调整电能的功率因数，提高电能的稳定性和可靠性。
调功器的核心技术在于谐波滤波和功率因数校正。
谐波滤波是通过控制电路对电网中出现的谐波进行检测，并在功率电路中添加滤波电路来消除谐波，确保电能的传输不受到谐波干扰。
功率因数校正则是通过控制电路对电网中的功率因数进行实时监测，并根据需要在功率电路中加入补偿电路，通过改变电流波形来提高功率因数。
在实际应用中，调功器通常安装在电力系统的关键点上，如变电站、电容器组或者大型电力设备。
它能够有效地降低电力系统中的谐波量，提高功率因数，减少线损和设备损耗，提高电力系统的整体效率。
总之，调功器通过谐波滤波和功率因数校正来调整电能质量，提高电能传输的效率和稳定性。
它在电力系统中起到了重要的作用，保障了电力系统的正常运行。