6.1.1单相交流调压电路 ■电阻负载 ◆工作过程 在交流电源u,的正半周和负半周，分别对VT和 R VT,的开通角a进行控制就可以调节输出电压。 ◆基本的数量关系 m负载电压有效值U。 U。=2 Vsn)do)-=U sin 2a+ π-Q (6-1) 2元 π r负载电流有效值I。 0 R (6-2) r晶闸管电流有效值IT √2U,sin@t U, sin 2a 2元 R 元 2π (6-3) m功率因数入 图6-1电阻负载单相交 P π- = U1。_U。 sin2a+ 流调压电路及其波形 S 0,1. U V2π (6-4) 机械电气工程学院电气教研室 6/53 电力电子技术
6/53 6.1.1 单相交流调压电路 O u1 uo i o u V T wt O wt O wt O wt 图6-1 电阻负载单相交 流调压电路及其波形 ■电阻负载 ◆工作过程 ☞在交流电源u1的正半周和负半周，分别对VT1和 VT2的开通角进行控制就可以调节输出电压。 ◆基本的数量关系 ☞负载电压有效值Uo ( ) ( ) w w − = = + sin 2 2 1 2 sin d 1 1 2 Uo U1 t t U ☞负载电流有效值Io R U I o o = ☞晶闸管电流有效值IT ( ) ) 2 sin 2 (1 2 2 sin 1 2 1 1 2 1 w w = − + = R U d t R U t I T ☞功率因数 − = = = = sin 2 + 2 1 1 o 1 o o o U U U I U I S P (6-1) (6-2) (6-3) (6-4)
6.1.1单相交流调压电路 ◆a的移相范围为O≤a≤π， 随着a的增大，U。 逐渐降低，逐渐降低。 阻感负载 ◆工作过程 旷若晶闸管短接，稳态时负载电流为正弦 波，相位滞后于u,的角度为o,当用晶闸管控 制时，只能进行滞后控制，使负载电流更为 滞后。 r设负载的阻抗角为p=g(oL/R),稳态 时a的移相范围应为≤≤π。 r在o仁时刻开通晶闸管VT1,可求得导 通角0，即 -0 sin(a+0-p)=sin(a-o)e (6-7) 图6-2阻感负载单相交流 调压电路及其波形 机械电气工程学院电气教研室 7/53 电力电子技术
7/53 6.1.1 单相交流调压电路 VT1 图6-2 阻感负载单相交流 调压电路及其波形 ■阻感负载 ◆工作过程 ☞若晶闸管短接，稳态时负载电流为正弦 波，相位滞后于u1的角度为，当用晶闸管控 制时，只能进行滞后控制，使负载电流更为 滞后。 ☞设负载的阻抗角为 ，稳态 时的移相范围应为≤≤。 ☞在wt=时刻开通晶闸管VT1，可求得导 通角，即 ◆的移相范围为0≤≤，随着的增大，Uo 逐渐降低，逐渐降低。 tg ( / ) 1 wL R − = tg sin( ) sin( ) − + − = − e (6-7)
6.1.1单相交流调压电路 180 以o为参变量，利用式(6-7可以把a和 的关系用图6-3的一簇曲线来表示。 140 ◆基本的数量关系 100 ©负载电压有效值U。 u.-g”2 a.)'d(o 60 20 20 60 100 140 180 =U元+ sin2a-sin(2a+280)】] (6-8) x/(°) 图6-3单相交流调压电路以仰为 2元 参变量的和α关系曲线 m晶闸管电流有效值IT a-ot sin(ot-p)-sin(a-p)e sin ecos(2a++0) (6-9) cos o 机械电气工程学院电气教研室 8/53 电力电子技术
8/53 6.1.1 单相交流调压电路 图6-3 单相交流调压电路以为 参变量的和关系曲线 以为参变量，利用式(6-7)可以把和 的关系用图6-3的一簇曲线来表示。 ◆基本的数量关系 ☞负载电压有效值Uo sin 2 sin( 2 2 ) 2 1 ( 2 sin ) ( ) 1 1 2 o 1 w w = + − + = + U U U t d t ☞晶闸管电流有效值IVT w w w cos sin cos(2 ) 2 sin( ) sin( ) d( ) 2 2 1 1 2 1 t g VT + + = − = − − − + − Z U t e t Z U I t (6-8) (6-9)
6.1.1单相交流调压电路 负载电流有效值。 。=V21m (6-10) m晶闸管电流IvT的标么值 Z IvnN =Ivr U (6-11) 式中Z=VR2+(oL)2 0.5 p=0 607590° 0.4 03 0.2 0.1 0 20 406080100120140160180 a./) 图6-4单相交流调压电路p为参变量时I和a关系曲线 机械电气工程学院电气教研室 9/53 电力电子技术
9/53 6.1.1 单相交流调压电路 ☞负载电流有效值Io o 2 VT I = I ☞晶闸管电流IVT的标么值 1 VTN VT 2U Z I = I 式中 2 2 Z = R + (wL) 图6-4 单相交流调压电路为参变量时IVTN和关系曲线 (6-10) (6-11)
6.1.1单相交流调压电路 ◆a<时的工作情况 rVT的导通时间超过。 r触发VT2时，i尚未过零，VT1仍导通，VT2不会导通，i过零后，VT2才可 开通，VT2导通角小于πo ri有指数衰减分量，在指数分量衰减过程中，VT,导通时间渐短，VT,的导 通时间渐长。 图6-5a<o时阻感负载交流调压电路工作波形 机械电气工程学院电气教研室 10/53 电力电子技术
10/53 6.1.1 单相交流调压电路 ◆<时的工作情况 ☞VT1的导通时间超过。 ☞触发VT2时，io尚未过零，VT1仍导通，VT2不会导通，io过零后，VT2才可 开通，VT2导通角小于。 ☞io有指数衰减分量，在指数分量衰减过程中，VT1导通时间渐短，VT2的导 通时间渐长。 wt wt wt wt 图4-5 + O O O O u1 i G1 i G2 i o i T1 i T2 图6-5 <时阻感负载交流调压电路工作波形