單相交流調(diào)壓電路的性能研究

單相交流調(diào)壓電路的性能研究摘要：隨著用電設(shè)備種類的增加、功能的多樣化，它們對電源的要求也就各不相同，普通的市交流電已經(jīng)不能滿足這些要求。因此，就需要對市交流電壓進(jìn)行調(diào)整以獲取需要的電壓。目前，較為常用的交流調(diào)壓技術(shù)手段除了老式的電感式調(diào)壓器外，主要就是采用晶閘管交流調(diào)壓裝置。交流調(diào)壓電路是一個(gè)帶有雙向晶閘管的單相交流調(diào)壓電路，其功能與一般的單相交流調(diào)壓電路類似，但是它的控制電路與其他電路的控制電路相比起來要簡單的多，更容易控制，故使用起來更加方便。關(guān)鍵詞：交流調(diào)壓電路；單相交流調(diào)壓電路；單相交流調(diào)壓電路的諧波分析0.前言交流調(diào)壓電路廣泛應(yīng)用于燈光控制（如調(diào)光臺燈和舞臺燈光控制）及異步電動(dòng)機(jī)的軟啟動(dòng)，也用于異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速。在電力系統(tǒng)中，這種電路還常用于對無功功率的連續(xù)調(diào)節(jié)。此外，在高電壓小電流或低電壓大電流直流電源中，也常采用交流調(diào)壓電路調(diào)節(jié)變壓器一次電壓。交流調(diào)壓電路可分為單相交流調(diào)壓電路和三相交流調(diào)壓電路。前者是后者的基礎(chǔ)，所以對單相交流調(diào)壓電路的性能研究十分重要。1.交流調(diào)壓電路把兩個(gè)晶閘管反并聯(lián)后串聯(lián)在交流電路中，通過對晶閘管的控制就可以控制交流輸出，這種不改變交流電的頻率電路稱為交流電力控制電路。在每半個(gè)周波那通過對晶閘管開通相位的控制，可以方便地調(diào)節(jié)輸出電壓的有效值，這中電路稱為交流調(diào)壓電路。交流調(diào)壓電路分為單相交流調(diào)壓電路和三相交流調(diào)壓電路。2.單相交流調(diào)壓電路2.1單相交流調(diào)壓電路的電路圖圖1單相交流調(diào)壓電路圖2.2電阻負(fù)載圖2電阻負(fù)載單相交流調(diào)壓電路及其波形在上圖中晶閘管VT1VT2也可以用雙向晶閘管代替。在電源U的正半周內(nèi)，晶閘管V承受正向電壓，當(dāng)ωt=α?xí)r觸發(fā)V使其導(dǎo)通則負(fù)載上得到缺α角的正弦半波電壓，當(dāng)電源電壓過0時(shí)，V管電流下降為0而關(guān)斷，在電源電壓U的負(fù)半周，V晶閘管承受正向電壓，當(dāng)ωt=α+π時(shí)，觸發(fā)V使其導(dǎo)通，則負(fù)載上得到缺α角的正弦負(fù)半波電壓，改變?chǔ)两谴笮?，就改變了輸出電壓有效值大小。?fù)載電壓電壓有效值為負(fù)載電流有效值晶閘管電流有效值電路功率因數(shù)由圖和公式可以看出α移項(xiàng)范圍從0到π，α=0時(shí)，相當(dāng)于晶閘管一直接通，輸出電壓為最大值，Uo=UI，隨著α的增大，Uo降低，直到α=π時(shí)，Uo=0，此外，α=0時(shí)，功率因數(shù)λ=1，隨著α的增大，輸入電流落后于電壓并且發(fā)生畸變，λ也隨之降低。2.3阻感負(fù)載圖8控制角為1200時(shí)的電阻性負(fù)載電流電壓和脈沖波形圖9控制角為1800時(shí)的電阻性負(fù)載電流電壓和脈沖波形從波形可看出，隨著開通角α的增大，負(fù)載電壓逐漸降低，α的移相范圍為0≤α≤π。5．結(jié)束語由上述研究可知單相交流調(diào)壓可歸納為以下三點(diǎn)：①帶電阻性負(fù)載時(shí)，負(fù)載電流波形與單相橋式可控整流交流側(cè)電流波形一致，改變控制角α可以改變負(fù)載電壓有效值。②帶電感性負(fù)載時(shí)，不能用窄脈沖觸發(fā)，否則當(dāng)α<φ時(shí)會(huì)發(fā)生有一個(gè)晶閘管無法導(dǎo)通的現(xiàn)象，電流出現(xiàn)很大的直流分量。③帶電感性負(fù)載時(shí)，α的移相范圍為φ-180，帶電阻性負(fù)載時(shí)移相范圍為0-180。改變反并聯(lián)晶閘管的控制角，就可方便地實(shí)現(xiàn)交流調(diào)壓。當(dāng)帶電感性負(fù)載時(shí)，必須防止由于控制角小于阻抗角造成的輸出交流電壓中出現(xiàn)直流分量的情況。交流-交流變流電路，即把一種形式的交流變成另一種形式的交流電路。在交流-交流電路中，只改變電壓、電流或?qū)﹄娐返耐〝噙M(jìn)行控制，而不改變頻率的電路稱為交流電力控制電路。而單相交流調(diào)壓電路又是其基礎(chǔ)電路，所以我們通過對上述單相交流調(diào)壓電路的性能研究可以更好的掌握其工作原理，從而為我們解決日常生活中遇到的問題提供了方便。[參考文獻(xiàn)][1]王兆安，劉進(jìn)軍．電力電子技術(shù)．機(jī)械工業(yè)出版社，2009[2]王成安．電子技術(shù)基本技能綜合訓(xùn)練．人民郵電出版社，2005[3]楊欣，萊.諾克斯，