电力电子技术：第15讲 交流-交流变换电路.ppt

电力电子技术涵盖了许多重要的电路变换方法，其中包括交流-交流变换电路。在第15讲中，我们重点关注了三种主要的电路类型：交流调压电路、交流调功电路以及交交变频电路。 交流调压电路的主要目的是改变交流电源的电压水平，而不会显著改变其频率。这种电路通常采用晶闸管等半导体器件来控制电压输出。在每个电源周期内，通过改变晶闸管的导通角，可以调整输出电压的峰值，从而实现连续的电压调节。 相比之下，交流调功电路的工作原理略有不同。它不连续地控制每个电源周期内的电压，而是通过控制负载与电源的连接时间来调节平均功率。例如，当控制周期为M倍电源周期时，晶闸管会在前N个电源周期内导通，而在剩下的M-N个周期内关断。这样，负载电压和电流的重复周期是M倍电源周期，以此来改变负载所消耗的平均功率。在电阻负载情况下，如图6-15所示，导通和关断的比例（M/N）决定了输出功率的大小。 交流调功电路产生的谐波情况与调压电路不同。如图6-16所示，尽管电流中不含整数倍于电源频率的谐波，但在电源频率附近，非整数倍频率谐波的含量较高，这可能对系统的效率和稳定性产生影响。 交交变频电路，特别是单相和三相形式，是直接将电网频率的交流电转换为可调频率的交流电的一种变流技术。这种电路被称为周波变流器，主要用于大功率交流电动机的调速传动系统。单相交交变频器由两组反并联的晶闸管变流电路（P组和N组）组成，它们按照特定的频率交替工作，从而改变输出的频率和电压。通过调整两组变流器的切换频率和控制角，可以实现对输出电压幅值和频率的独立控制。 为了获得更接近正弦波形的输出电压，可以对控制角α进行正弦规律的调制。例如，在半个周期内，P组的α角可以从90°线性减小到0°或某个特定角度，以平滑地改变电压波形。 这些交流-交流变换电路在电力电子领域具有广泛的应用，尤其是在工业自动化、电力传动和能源管理中。理解并掌握这些电路的工作原理和技术细节对于设计和优化电力系统至关重要。