8.5晶闸管的其他应用电路（课件）-《电子技术基础（第六版）》同步教学（劳动版）

电子技术基础 （第六版） 第八章　晶闸管及其应用电路 §8-1　晶闸管 §8-2　晶闸管的选择和保护 §8-3　晶闸管整流电路 §8-4　晶闸管的触发电路 §8-5　晶闸管的其他应用电路 第八章　晶闸管及其应用电路 1. 理解整流与逆变的区别。 2. 了解有源逆变和无源逆变的概念，了解逆变电路的能量传递关系。 3. 掌握有源逆变的工作原理及逆变条件。 4. 了解电压型和电流型逆变电路。 5. 了解变频器的分类。 6. 了解变频器和单相交流调压器的基本工作原理。 学习目标 §8-5　晶闸管的其他应用电路 第八章　晶闸管及其应用电路 整流电路可以把交流电变换为直流电，在生产实践中，利用晶闸管电路也可以把直流电变换为交流电，这种对应于整流的逆向过程，称为逆变。直流电逆变为交流电的电路称为逆变电路。当交流侧和电网相连时，这种逆变电路称为有源逆变电路。如果交流侧接负载，即将直流电逆变为某一频率或频率可调的交流电为负载供电，称为无源逆变。 第八章　晶闸管及其应用电路 一、有源逆变电路 将逆变电路的交流侧接到交流电网上，把直流电逆变成同频率的交流电反送到电网去，这种逆变电路称为有源逆变电路。应用于直流电动机的可逆调速、绕线型异步电动机的串级调速、高压直流输电和太阳能发电等方面。 第八章　晶闸管及其应用电路 1. 直流发电机－电动机系统的功率传递  直流发电机、电动机之间的能量转换 a）两电动势同极性 EG>EM　b）两电动势同极性 EG<EM 　c）两电动势反极性 第八章　晶闸管及其应用电路 2. 有源逆变电路的工作原理 以提升机提升重物和下放重物为例，用三相半波可控整流电路代替上图中的发电机 G 给电动机 M 供电，讨论有源逆变电路的工作原理，如图所示。 （1）提升重物，整流电路工作在整流状态 （2）下放重物，整流电路工作在逆变状态 第八章　晶闸管及其应用电路 三相半波可控整流电路整流与逆变 a）整流电路　b）逆变电路 第八章　晶闸管及其应用电路 3. 实现有源逆变的条件  通过以上分析，可以发现实现有源逆变必须同时满足以下两个条件： （1）要有直流电动势，如直流电机的电枢电势或蓄电池等，其极性和晶闸管的导通方向一致，数值大于 Ud，才能提供逆变能量。 （2）晶闸管的控制角 α> 90°，使直流侧输出平均电压为负值，才能把直流功率逆变为交流功率返送回电网。 以上两个条件缺一不可。 第八章　晶闸管及其应用电路 二、无源逆变电路 1. 无源逆变电路的基本工作原理  逆变器的交流侧不与电网连接，而是直接接到负载，即将直流电逆变成某一频率的交流电供给负载，这种逆变电路称为无源逆变电路。其在交流电动机变频调速、感应加热、不停电电源等方面应用十分广泛，是构成电力电子技术的重要内容。 第八章　晶闸管及其应用电路 下面以图a 所示单相桥式逆变电路为例分析其最基本的工作原理。图中开关 S1 ～ S4 是桥式电路的四个桥臂，它们由电力电子器件及其辅助电路组成。当开关 S1、S4 闭合，S2、S3 断开时，负载电压 uo 左正右负；当开关 S2、S3 闭合，S1、S4 断开时，uo 为负，其波形如图b 所示。这样，就把直流电转变成了交流电，改变两组开关的切换频率，即可改变输出交流电的频率。 当负载为纯阻性时，输出电流 io 与输出电压uo 波形相同，且为同相位。当负载为感性时，io 的相位滞后 uo ，两者的波形形状不同，如图所示。 第八章　晶闸管及其应用电路 逆变电路及其波形举例 a）无源逆变电路原理图　b）感性负载上的电压、电流波形 第八章　晶闸管及其应用电路 2. 电压型逆变电路与电流型逆变电路 无源逆变电路根据输入直流电源特点不同分为电压型和电流型逆变电路。 （1）电压型逆变电路 电压型逆变电路 a）半桥逆变电路 　b）全桥逆变电路 第八章　晶闸管及其应用电路 （2）电流型逆变电路 电流型三相桥式逆变电路 第八章　晶闸管及其应用电路 三、变频器  将某一频率的电源转换成另一频率（或频率可调）的电源称为变频。变频器可分为交—交变频器和交—直—交变频器两大类。 交—交变频原理 交—直—交变频原理 第八章　晶闸管及其应用电路 四、单相交流调压器   交流调压器常用于电动机的调压、调速与正反转控制，以及机场、摄影、舞台灯的调光和加热炉的温度控制等。 单相交流调压电路及其波形图 a）电路图　b）波形图 第八章　晶闸管及其应用电路 $$