第6章交流交流變流電路2

1、1/53第6章 交流交流變流電路 6.1 交流調壓電路交流調壓電路 6.2 其他交流電力控制電路其他交流電力控制電路 6.3 交交變頻電路交交變頻電路 6.4 矩陣式變頻電路矩陣式變頻電路 本章小結本章小結2/53引言將一種交流電能轉換成另一種交流電能的過程泛指交流將一種交流電能轉換成另一種交流電能的過程泛指交流變換過程；凡能實現(xiàn)這種變換的電路稱為交流變換電路。變換過程；凡能實現(xiàn)這種變換的電路稱為交流變換電路。交流調壓電路 按變換參數(shù)分直接變頻電路 變頻電路間接變頻電路 單相電路 按輸出相數(shù)分交流變換電路三相電路 半控型電路 按變流器件分全控型電路 相控式電路、相頻控制電路按控制方式分斬控式電

2、路、斬頻控制電路引言前者的輸出頻率和輸入頻率相同，僅改變交流輸出電壓的幅值，故前者的輸出頻率和輸入頻率相同，僅改變交流輸出電壓的幅值，故慣稱交流調壓電路。后者實際上兼具變頻調壓功能，但慣稱變頻電慣稱交流調壓電路。后者實際上兼具變頻調壓功能，但慣稱變頻電路。路。間接變頻包括整流和逆變兩次變換，即將工頻電網(wǎng)的交流電能經(jīng)整間接變頻包括整流和逆變兩次變換，即將工頻電網(wǎng)的交流電能經(jīng)整流器變換為直流電能，再由逆變器變換為另一種頻率的交流電能，流器變換為直流電能，再由逆變器變換為另一種頻率的交流電能，由于包含整流電路，故也稱含直流中間環(huán)節(jié)的變頻電路由于包含整流電路，故也稱含直流中間環(huán)節(jié)的變頻電路；其缺點是功

3、率變換次數(shù)多，電路總效率下降。直接變頻是指無直流中間環(huán)節(jié)的一次變換結構，其優(yōu)缺點正好與間直接變頻是指無直流中間環(huán)節(jié)的一次變換結構，其優(yōu)缺點正好與間接變頻互補：由于是單次變換，電路損耗少，效率較高，但技術不接變頻互補：由于是單次變換，電路損耗少，效率較高，但技術不成熟，生產(chǎn)上成熟，生產(chǎn)上尚未尚未得到廣泛應用得到廣泛應用；根據(jù)所采用的控制方式不同，交流電壓變換電路可分為相控式和斬根據(jù)所采用的控制方式不同，交流電壓變換電路可分為相控式和斬控式兩大類。相控式電路是目前應用較多的傳統(tǒng)方式，它雖然具有控式兩大類。相控式電路是目前應用較多的傳統(tǒng)方式，它雖然具有電路結構簡單，可以采用電源換流方式，即使在采用半

4、控型器件的電路結構簡單，可以采用電源換流方式，即使在采用半控型器件的條件下也無需附加換流電路的優(yōu)點，但出端電壓諧波含量大，相控條件下也無需附加換流電路的優(yōu)點，但出端電壓諧波含量大，相控時電源側功率因數(shù)低，網(wǎng)側電流諧波含量高，由于這些缺點，相控時電源側功率因數(shù)低，網(wǎng)側電流諧波含量高，由于這些缺點，相控式電路正逐漸被斬控式電路所取代：因為后者沒有相控式電路的上式電路正逐漸被斬控式電路所取代：因為后者沒有相控式電路的上述缺點，加上全控型功率器件的開述缺點，加上全控型功率器件的開關關容量已相當大容量已相當大。3/53理理 想想 條條 件件1)理想器件：電路中功率器件具有理想特性：無損耗、無慣性、全控型

5、器件雙向導電、開關狀態(tài)的更迭均在瞬間完成。2)理想電源：交流電源輸出阻抗為零，電源電壓為無畸變；3)理想負載：負載由理想元器件組成(包括電阻、電感和電容)4/535/536.1 交流調壓電路交流調壓電路 6.1.1 單相交流調壓電路單相交流調壓電路 6.1.2 三相交流調壓電路三相交流調壓電路晶閘管交流調壓器原理概述晶閘管交流調壓器原理概述 交流調壓電路常由晶閘管組成，用于調節(jié)輸出電交流調壓電路常由晶閘管組成，用于調節(jié)輸出電壓的有效值。晶閘管交流調壓器具有體積小、重量壓的有效值。晶閘管交流調壓器具有體積小、重量輕的特點。輸出是交流電壓，但不是正弦波形，諧輕的特點。輸出是交流電壓，但不是正弦波形

6、，諧波分量大，功率因數(shù)也較低。波分量大，功率因數(shù)也較低。 交流調壓交流調壓控制常用控制常用相位控制。它是使晶閘管在電相位控制。它是使晶閘管在電源電壓每一周期中、在選定的時刻將負載與電源接源電壓每一周期中、在選定的時刻將負載與電源接通，改變選定的時刻可達到調壓的目的。通，改變選定的時刻可達到調壓的目的。 7/536.1 交流調壓電路交流調壓電路引言引言把把兩個晶閘管反并聯(lián)兩個晶閘管反并聯(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。可以控制交流輸出。 交流電力控制電路交流電力控制電路 交流調壓電路交流調壓電路：在每半個周波內通過對晶閘管開通相位

7、的控制，：在每半個周波內通過對晶閘管開通相位的控制，調節(jié)輸出電壓有效值的電路。調節(jié)輸出電壓有效值的電路。 交流調功電路交流調功電路：以交流電的周期為單位控制晶閘管的通斷，改變：以交流電的周期為單位控制晶閘管的通斷，改變通態(tài)周期數(shù)和斷態(tài)周期數(shù)的比，調節(jié)輸出功率平均值的電路。通態(tài)周期數(shù)和斷態(tài)周期數(shù)的比，調節(jié)輸出功率平均值的電路。 交流電力電子開關交流電力電子開關：串入電路中根據(jù)需要接通或斷開電路的晶閘：串入電路中根據(jù)需要接通或斷開電路的晶閘管。管。應用應用 燈光控制（如調光臺燈和舞臺燈光控制燈光控制（如調光臺燈和舞臺燈光控制)。 異步電動機軟起動。異步電動機軟起動。 異步電動機調速。異步電動機調速

8、。 供用電系統(tǒng)對無功功率的連續(xù)調節(jié)。供用電系統(tǒng)對無功功率的連續(xù)調節(jié)。 在高壓小電流或低壓大電流直流電源中，用于調節(jié)變壓器一次電在高壓小電流或低壓大電流直流電源中，用于調節(jié)變壓器一次電壓。壓。8/536.1.1 單相交流調壓電路單相交流調壓電路Ou1uoiouVTwtOwtOwtOwt圖圖6-1 電阻負載單相交電阻負載單相交流調壓電路及其波形流調壓電路及其波形電阻負載電阻負載 工作過程工作過程 在交流電源在交流電源u1的正半周和負半周，分別對的正半周和負半周，分別對VT1和和VT2的開通角的開通角 進行控制就可以調節(jié)輸出電壓。進行控制就可以調節(jié)輸出電壓。 基本的數(shù)量關系基本的數(shù)量關系 負載電壓有

9、效值負載電壓有效值Uo ww2sin21dsin21121oUttUU負載電流有效值負載電流有效值Io RUIoo晶閘管電流有效值晶閘管電流有效值IT )22sin1 (21sin221121wwRUtdRtUIT功率因數(shù)功率因數(shù) 2sin211oo1ooUUIUIUSP(6-1)(6-2)(6-3)(6-4)9/536.1.1 單相交流調壓電路單相交流調壓電路VT1圖圖6-2 阻感負載單相交流阻感負載單相交流調壓電路及其波形調壓電路及其波形阻感負載阻感負載 工作過程工作過程 若晶閘管短接，穩(wěn)態(tài)時負載電流為正若晶閘管短接，穩(wěn)態(tài)時負載電流為正弦波，相位滯后于弦波，相位滯后于u1的角度為的角度為

10、，當用晶閘管，當用晶閘管控制時，只能進行控制時，只能進行滯后控制滯后控制，使負載電流更，使負載電流更為滯后。為滯后。 設負載的阻抗角為設負載的阻抗角為 ，穩(wěn)態(tài)，穩(wěn)態(tài)時時 的移相范圍應為的移相范圍應為 。 在在w wt= 時刻開通晶閘管時刻開通晶閘管VT1，可求得，可求得導通角導通角 ，即，即 的移相范圍為的移相范圍為0 ，隨著，隨著 的增大，的增大，Uo逐漸降低，逐漸降低， 逐漸降低。逐漸降低。 )/(tg1RLwtg)sin()sin(e(6-7)電感性負載當電源電壓反向過零時，由于電感性負載當電源電壓反向過零時，由于負載電感產(chǎn)生感應電動勢阻止電流變化，負載電感產(chǎn)生感應電動勢阻止電流變化，故

11、電流不能立即為零，此時晶閘管導通角故電流不能立即為零，此時晶閘管導通角的大小，不但與控制角的大小，不但與控制角有關，而且與負有關，而且與負載阻抗角載阻抗角有關。兩只晶閘管門極的起始有關。兩只晶閘管門極的起始控制點分別定在電源電壓每個半周的起始控制點分別定在電源電壓每個半周的起始點。點。 10/5311/536.1.1 單相交流調壓電路單相交流調壓電路圖圖6-3 單相交流調壓電路以單相交流調壓電路以 為為參變量的參變量的 和和 關系曲線關系曲線 以以 為參變量，利用式為參變量，利用式(6-7)可以把可以把 和和 的關系用圖的關系用圖6-3的一簇曲線來表示。的一簇曲線來表示?；镜臄?shù)量關系基本的數(shù)

12、量關系 負載電壓有效值負載電壓有效值Uo )22sin(2sin21)()sin2(1121owwUtdtUU晶閘管電流有效值晶閘管電流有效值IVT wwwcos)2cos(sin2)d()sin()sin(22112tg1VTZUtetZUIt(6-8)(6-9)12/536.1.1 單相交流調壓電路單相交流調壓電路負載電流有效值負載電流有效值Io VTo2II 晶閘管電流晶閘管電流IVT的標么值的標么值 1VTVTN2UZII式中式中22)( LRZw圖圖6-4 單相交流調壓電路單相交流調壓電路 為參變量時為參變量時IVTN和和 關系曲線關系曲線(6-10)(6-11)13/536.1.1

13、 單相交流調壓電路單相交流調壓電路 時的工作情況時的工作情況 VT1的導通時間的導通時間超過超過 。 觸發(fā)觸發(fā)VT2時，時，io尚未過零，尚未過零，VT1仍導通，仍導通，VT2不會導通，不會導通，io過零后，過零后，VT2才可才可開通，開通，VT2導通角導通角小于小于 。 io有有指數(shù)衰減分量指數(shù)衰減分量，在指數(shù)分量衰減過程中，在指數(shù)分量衰減過程中，VT1導通時間漸短，導通時間漸短，VT2的導的導通時間漸長。通時間漸長。wtwtwtwt圖4-5OOOOu1iG1iG2ioiT1iT2圖圖6-5 時阻感負載交流調壓電路工作波形時阻感負載交流調壓電路工作波形14/536.1.1 單相交流調壓電路單

14、相交流調壓電路87.366435. 0)86arctan()arctan(RXL6435. 0例例6-1 一單相交流調壓器，輸入交流電壓為一單相交流調壓器，輸入交流電壓為220V，50Hz，負載為電阻電感，負載為電阻電感，其中其中R=8W，XL=6 W。試求。試求 = /6、 /3時的輸出電壓、電流有效值及輸入功率時的輸出電壓、電流有效值及輸入功率和功率因數(shù)。和功率因數(shù)。 解：負載阻抗及負載阻抗角分別為：解：負載阻抗及負載阻抗角分別為： 1022LXRZ因此開通角因此開通角 的變化范圍為：的變化范圍為： 即即當當 = /6時，由于時，由于 ,因此晶閘管調壓器全開放，輸出電壓為完整因此晶閘管調壓

15、器全開放，輸出電壓為完整的正弦波，負載電流也為最大，此時輸出功率最大，為的正弦波，負載電流也為最大，此時輸出功率最大，為 )(22220AZIIoin15/536.1.1 單相交流調壓電路單相交流調壓電路)(38722WRIPinin3etan)6435. 03sin()6435. 03sin(功率因數(shù)為功率因數(shù)為8 . 0222203872o1IUPin實際上，此時的功率因數(shù)也就是負載阻抗角的余弦。實際上，此時的功率因數(shù)也就是負載阻抗角的余弦。 時，先計算晶閘管的導通角，由式（時，先計算晶閘管的導通角，由式（6-7）得）得 解上式可得晶閘管導通角為：解上式可得晶閘管導通角為：2 .15672

16、7. 216/536.1.1 單相交流調壓電路單相交流調壓電路8 . 0)727. 26435. 032cos(727. 2sin727. 2102220)(55.13A)(16.19AIIIVToincos)2cos(sin21VTZUI)(29372WRIPinin697. 016.192202937o1IUPin17/536.1.1 單相交流調壓電路單相交流調壓電路單相交流調壓電路的諧波分析單相交流調壓電路的諧波分析 帶電阻負載時，對負載電壓帶電阻負載時，對負載電壓uo進行諧波分析進行諧波分析 , 5 , 3, 1o)sincos()(nnntnbtnatuwww式中式中) 12(cos

17、2211Ua)(22sin2211Ub1) 1cos(111) 1cos(1121nnnnUan) 1sin(11) 1sin(1121nnnnUbn(n=3,5,7,)(n=3,5,7,)(6-12)18/536.1.1 單相交流調壓電路單相交流調壓電路基波和各次諧波的有效值可按下式求出基波和各次諧波的有效值可按下式求出22on21nnbaU負載電流基波和各次諧波的有效值為負載電流基波和各次諧波的有效值為RUI/onon060120180圖4-6基波3次5次7次觸發(fā)延遲角/( )In/I*/%20406080100圖圖6-6 電阻負載單相交流調電阻負載單相交流調壓電路基波和諧波電流含壓電路基

18、波和諧波電流含量量 (n=1,3,5,7,) (6-13)(6-14)電流基波和各次諧波標么值隨電流基波和各次諧波標么值隨 變化的曲線，如圖變化的曲線，如圖6-6所示，其中所示，其中基準電流為基準電流為 =0時的電流有效值時的電流有效值。 阻感負載時阻感負載時 電流諧波次數(shù)和電阻負載時相同，也只含電流諧波次數(shù)和電阻負載時相同，也只含3、5、7等次諧波。等次諧波。 隨著次數(shù)的增加，諧波含量減少。隨著次數(shù)的增加，諧波含量減少。 和電阻負載時相比，阻感負載時的諧波電流含和電阻負載時相比，阻感負載時的諧波電流含量少一些。量少一些。 當當 角相同時，隨著阻抗角角相同時，隨著阻抗角 的增大，諧波含量的增大

19、，諧波含量有所減少。有所減少。19/536.1.1 單相交流調壓電路單相交流調壓電路RL圖4-7u1i1uoV1V2VD1VD2V3V4VD4VD3圖圖6-7 斬控式交流調壓電路斬控式交流調壓電路斬控式交流調壓電路斬控式交流調壓電路 工作原理工作原理 用用V1，V2進行進行斬波控制斬波控制，用，用V3，V4給負載電流提供給負載電流提供續(xù)流續(xù)流通道。通道。 設斬波器件（設斬波器件（V1，V2）導通時）導通時間為間為ton，開關周期為，開關周期為T，則導通比，則導通比 =ton/T ，通過改變，通過改變 來調節(jié)輸出電壓。來調節(jié)輸出電壓。 電源電流的基波分量是和電源電電源電流的基波分量是和電源電壓同

20、相位的，即壓同相位的，即位移因數(shù)為位移因數(shù)為1，電源電，電源電流中不含低次諧波，只含和開關周期流中不含低次諧波，只含和開關周期T有關的高次諧波，這些高次諧波用有關的高次諧波，這些高次諧波用很小的濾波器即可濾除，這時電路的很小的濾波器即可濾除，這時電路的功率因數(shù)接近功率因數(shù)接近1。 圖圖6-8 電阻負載斬控式電阻負載斬控式交流調壓電路波形交流調壓電路波形 單相交流調壓可歸納以下三點：單相交流調壓可歸納以下三點： 帶電阻性負載時，負載電流波形與單相橋式帶電阻性負載時，負載電流波形與單相橋式可控整流交流側電流波形一致，改變控制角可控整流交流側電流波形一致，改變控制角可可以改變負載電壓有效值。以改變負

21、載電壓有效值。 帶電感性負載時，不能用窄脈沖觸發(fā)，否則帶電感性負載時，不能用窄脈沖觸發(fā)，否則當當時出現(xiàn)不對稱導通，會發(fā)生有一個晶閘管時出現(xiàn)不對稱導通，會發(fā)生有一個晶閘管無法導通的現(xiàn)象，電流出現(xiàn)很大的直流分量。無法導通的現(xiàn)象，電流出現(xiàn)很大的直流分量。 帶電感性負載時，起到調壓作用的控制角帶電感性負載時，起到調壓作用的控制角的的移相范圍為移相范圍為 180180度度 ，帶電阻性負載時移相范圍，帶電阻性負載時移相范圍為為0 0 180180度。度。 21/536.1.2 三相交流調壓電路三相交流調壓電路根據(jù)三相聯(lián)結形式的不同，三相交流調壓電路具有多種形式。根據(jù)三相聯(lián)結形式的不同，三相交流調壓電路具有

22、多種形式。 圖圖6-9 三相交流調壓電路三相交流調壓電路a)星形聯(lián)結星形聯(lián)結 b)支路控制三角形聯(lián)結支路控制三角形聯(lián)結 c)中點控制三角形聯(lián)結中點控制三角形聯(lián)結 22/536.1.2 三相交流調壓電路三相交流調壓電路星形聯(lián)結電路星形聯(lián)結電路 分為分為三相三線三相三線和和三相四線三相四線兩種情況。兩種情況。 三線四相三線四相 相當于三個單相交流調壓電路的組合，相當于三個單相交流調壓電路的組合，三相互相錯開三相互相錯開120工作。工作。 基波和基波和3倍次以外倍次以外的諧波在三相之間流的諧波在三相之間流動，不流過零線，動，不流過零線，3的整數(shù)倍次的整數(shù)倍次諧波是同相位諧波是同相位的，不能在各相之間

23、流動，全部流過零線。的，不能在各相之間流動，全部流過零線。 當當 =90時，零線電流甚至和各相電流時，零線電流甚至和各相電流的有效值接近。的有效值接近。 三相三線帶電阻負載時的工作原理三相三線帶電阻負載時的工作原理 任一相導通須和另一相構成回路，因此任一相導通須和另一相構成回路，因此電流通路中電流通路中至少有兩個晶閘管至少有兩個晶閘管，應采用雙脈沖，應采用雙脈沖或寬脈沖觸發(fā)?；驅捗}沖觸發(fā)。 觸發(fā)脈沖順序和三相橋式全控整流電路觸發(fā)脈沖順序和三相橋式全控整流電路一樣，為一樣，為VT1 VT6,依次相差依次相差60。圖圖6-9 a)星形聯(lián)結星形聯(lián)結23/536.1.2 三相交流調壓電路三相交流調壓電

24、路圖圖6-10 不同不同 角時負載相電壓波形角時負載相電壓波形a) =30 b) =60 把把相電壓過零點相電壓過零點定為開通角定為開通角 的起的起點，三相三線電路中，兩相間導通時點，三相三線電路中，兩相間導通時是靠線電壓導通的，而線電壓超前相是靠線電壓導通的，而線電壓超前相電壓電壓30，因此，因此 角的移相范圍是角的移相范圍是0150。根據(jù)任一時刻導通晶閘管個數(shù)以及根據(jù)任一時刻導通晶閘管個數(shù)以及半個周波內電流是否連續(xù)可將半個周波內電流是否連續(xù)可將0150的移相范圍分為如下三段的移相范圍分為如下三段 0 60范圍內，電路處于范圍內，電路處于三三個晶閘管導通與兩個晶閘管導通的交個晶閘管導通與兩個

25、晶閘管導通的交替狀態(tài)替狀態(tài)，每個晶閘管導通角度為，每個晶閘管導通角度為180- ,但但 =0時是一種特殊情況，時是一種特殊情況，一直是三個晶閘管導通。一直是三個晶閘管導通。 60 90范圍內，任一時刻都范圍內，任一時刻都是是兩個晶閘管導通兩個晶閘管導通，每個晶閘管的導，每個晶閘管的導通角度為通角度為120。 24/536.1.2 三相交流調壓電路三相交流調壓電路圖圖6-10 不同不同 角時負載相電壓波形角時負載相電壓波形 c) =120 90 150范圍內，電路處于范圍內，電路處于兩個晶閘管導通與無晶閘管導通的交兩個晶閘管導通與無晶閘管導通的交替狀態(tài)替狀態(tài)，每個晶閘管導通角度為，每個晶閘管導通

26、角度為300-2 ，而且這個導通角度被分割，而且這個導通角度被分割為不連續(xù)的兩部分，在半周波內形成為不連續(xù)的兩部分，在半周波內形成兩個斷續(xù)的波頭，各占兩個斷續(xù)的波頭，各占150- 。 諧波分析諧波分析 電流諧波次數(shù)為電流諧波次數(shù)為6k1(k=1，2，3，)。 諧波次數(shù)越低，含量越大。諧波次數(shù)越低，含量越大。 和單相交流調壓電路相比，和單相交流調壓電路相比，沒有沒有3倍次諧波倍次諧波，因為三相對稱時，它們，因為三相對稱時，它們不能流過三相三線電路。不能流過三相三線電路。對觸發(fā)脈沖電路的要求對觸發(fā)脈沖電路的要求 三相正三相正( (或負或負) )觸發(fā)脈沖依次間隔觸發(fā)脈沖依次間隔120120度，而度，

27、而每一相正、負觸發(fā)脈沖間隔每一相正、負觸發(fā)脈沖間隔180180度。度。 為了保證電路起始工作時能兩相同時導通，為了保證電路起始工作時能兩相同時導通，以及在感性負載和控制角較大時，仍能保持兩相以及在感性負載和控制角較大時，仍能保持兩相同時導通，與三相全控整流橋一樣，要求采用雙同時導通，與三相全控整流橋一樣，要求采用雙脈沖或寬脈沖觸發(fā)。脈沖或寬脈沖觸發(fā)。 為了保證輸出電壓對稱可調，應保持觸發(fā)脈為了保證輸出電壓對稱可調，應保持觸發(fā)脈沖與電源電壓同步。沖與電源電壓同步。 25/5326/536.1.2 三相交流調壓電路三相交流調壓電路圖圖6-9 三相交流調壓電路三相交流調壓電路 b)支路控制三角形聯(lián)結

28、支路控制三角形聯(lián)結支路控制三角聯(lián)結電路支路控制三角聯(lián)結電路 由三個單相交流調壓電路組成，分由三個單相交流調壓電路組成，分別在不同的別在不同的線電壓線電壓作用下工作。作用下工作。 單相交流調壓電路的分析方法和結單相交流調壓電路的分析方法和結論完全適用，輸入線電流（即電源電流）論完全適用，輸入線電流（即電源電流）為與該線相連的兩個負載相電流之和。為與該線相連的兩個負載相電流之和。 諧波分析諧波分析 3倍次諧波倍次諧波相位和大小相同，在三相位和大小相同，在三角形回路中流動，而不出現(xiàn)在線電流中。角形回路中流動，而不出現(xiàn)在線電流中。 線電流中所諧波次數(shù)為線電流中所諧波次數(shù)為6k1(k為為正整數(shù)正整數(shù))。

29、 在相同負載和在相同負載和 角時，線電流中諧角時，線電流中諧波含量少于三相三線星形電路。波含量少于三相三線星形電路。 圖圖a由由3個單相晶閘管交流調壓器組合而成，其個單相晶閘管交流調壓器組合而成，其公共點為三相調壓器中線，每一相可以作為一個公共點為三相調壓器中線，每一相可以作為一個單相調壓器單獨分析，其工作原理和波形與單相單相調壓器單獨分析，其工作原理和波形與單相交流調壓相同。交流調壓相同。 在晶閘管交流調壓電路中，每相負載電流為正在晶閘管交流調壓電路中，每相負載電流為正負對稱的缺角正弦波，它包含有較大的奇次諧波負對稱的缺角正弦波，它包含有較大的奇次諧波電流，電流，3次諧波電流的相位是相同的，

30、中性線的電次諧波電流的相位是相同的，中性線的電流為一相流為一相3次諧波電流的三倍，且數(shù)值較大，這種次諧波電流的三倍，且數(shù)值較大，這種電路的應用有一定的局限性。電路的應用有一定的局限性。 28/536.2 其他交流電力控制電路其他交流電力控制電路 6.2.1 交流調功電路交流調功電路 6.2.2 交流電力電子開關交流電力電子開關29/536.2.1 交流調功電路交流調功電路2NM電源周期控制周期 =M倍電源周期 =24MO導通段 =M3M2Muou1uo,iowtU12012 14諧波次數(shù)相對于電源頻率的倍數(shù)2 4 610051234In/I0m圖圖6-11

31、 交流調功電路典型波形交流調功電路典型波形(M=3、N=2) 圖圖6-12 交流調功電路的電流頻譜圖交流調功電路的電流頻譜圖(M=3、N=2) 交流調功電路交流調功電路 工作原理工作原理 和交流調壓電路的電路形式完全相同，只是和交流調壓電路的電路形式完全相同，只是控制方式不同控制方式不同。 通過改變通過改變接通周波數(shù)接通周波數(shù)與與斷開周波數(shù)斷開周波數(shù)的比值來調節(jié)負載所消耗的的比值來調節(jié)負載所消耗的平均功率。平均功率。 30/536.2.1 交流調功電路交流調功電路 諧波分析諧波分析 在交流電源接通期間，負載電壓電流都是在交流電源接通期間，負載電壓電流都是正弦波正弦波，不對電網(wǎng)電壓電流造，不對電

32、網(wǎng)電壓電流造成通常意義的諧波污染。成通常意義的諧波污染。 如果以電源周期為基準，電流中不含整數(shù)倍頻率的諧波，但含有如果以電源周期為基準，電流中不含整數(shù)倍頻率的諧波，但含有非整數(shù)非整數(shù)倍頻率的諧波倍頻率的諧波，而且在電源頻率附近，非整數(shù)倍頻率諧波的含量較大。，而且在電源頻率附近，非整數(shù)倍頻率諧波的含量較大。 2NM電源周期控制周期 =M倍電源周期 =24MO導通段 =M3M2Muou1uo,iowtU12012 14諧波次數(shù)相對于電源頻率的倍數(shù)2 4 610051234In/I0m圖圖6-11 交流調功電路典型波形交流調功電路典型波形(M=3、N=2) 圖圖

33、6-12 交流調功電路的電流頻譜圖交流調功電路的電流頻譜圖(M=3、N=2) 31/536.2.2 交流電力電子開關交流電力電子開關交流電力電子開關：把交流電力電子開關：把晶閘管晶閘管反并聯(lián)后串入交流反并聯(lián)后串入交流電路中，代替電路中的機械開關，起接通和斷開電路中，代替電路中的機械開關，起接通和斷開電路的作用。電路的作用。優(yōu)點：響應速度快，沒有觸點，壽命長，可以頻優(yōu)點：響應速度快，沒有觸點，壽命長，可以頻繁控制通斷。繁控制通斷。 與交流調功電路的區(qū)別與交流調功電路的區(qū)別 并不控制電路的平均輸出功率。并不控制電路的平均輸出功率。 通常沒有明確的控制周期，只是根據(jù)需要控制通常沒有明確的控制周期，只

34、是根據(jù)需要控制電路的接通和斷開。電路的接通和斷開。 控制頻度通常比交流調功電路低得多。控制頻度通常比交流調功電路低得多。 32/536.3 交交變頻電路交交變頻電路 6.3.1 單相交交變頻電路單相交交變頻電路 6.3.2 三相交交變頻電路三相交交變頻電路33/536.3.1 單相交交變頻電路單相交交變頻電路ZPN輸出電壓平均輸出電壓OuouoP=0P=2P=2wt圖圖6-13 單相交交變頻電路原單相交交變頻電路原理圖和輸出電壓波形理圖和輸出電壓波形 交交變頻電路是把電網(wǎng)頻率的交流交交變頻電路是把電網(wǎng)頻率的交流電直接變換成可調頻率的交流電的變電直接變換成可調頻率的交流電的變流電路，因為沒有中間

35、直流環(huán)節(jié)，因流電路，因為沒有中間直流環(huán)節(jié)，因此屬于此屬于直接變頻電路直接變頻電路。電路構成和基本工作原理電路構成和基本工作原理 由由P組和組和N組反并聯(lián)的晶閘管相控組反并聯(lián)的晶閘管相控整流電路構成，和直流電動機可逆調整流電路構成，和直流電動機可逆調速用的四象限變流電路完全相同。速用的四象限變流電路完全相同。 工作原理工作原理 P組工作時，負載電流組工作時，負載電流io為為正正， N組工作時，組工作時，io為為負負。 兩組變流器按一定的頻率交替兩組變流器按一定的頻率交替工作，負載就得到該頻率的交流電。工作，負載就得到該頻率的交流電。 改變兩組變流器的改變兩組變流器的切換頻率切換頻率，就可以改變輸

36、出頻率就可以改變輸出頻率w w0。 改變變流電路工作時的改變變流電路工作時的控制角控制角 ，就可以改變交流輸出電壓的就可以改變交流輸出電壓的幅值幅值。 34/536.3.1 單相交交變頻電路單相交交變頻電路圖圖6-13 單相交交變頻電路原單相交交變頻電路原理圖和輸出電壓波形理圖和輸出電壓波形 為使為使uo波形接近正弦波，可波形接近正弦波，可按正弦規(guī)律對按正弦規(guī)律對 角進行調制。角進行調制。 在半個周期內讓在半個周期內讓P組組 角角按正弦規(guī)律從按正弦規(guī)律從90減到減到0或或某個值某個值，再增加到，再增加到90，每，每個控制間隔內的個控制間隔內的平均輸出電平均輸出電壓壓就按正弦規(guī)律從零增至最就按正

37、弦規(guī)律從零增至最高，再減到零；另外半個周高，再減到零；另外半個周期可對期可對N組進行同樣的控制。組進行同樣的控制。 uo由若干段電源電壓拼由若干段電源電壓拼接而成，在接而成，在uo的一個周期內，的一個周期內，包含的電源電壓段數(shù)越多，包含的電源電壓段數(shù)越多，其波形就越接近正弦波。其波形就越接近正弦波。35/536.3.1 單相交交變頻電路單相交交變頻電路圖圖6-14 理想化交交變頻電理想化交交變頻電路的整流和逆變工作狀態(tài)路的整流和逆變工作狀態(tài)整流與逆變工作狀態(tài)整流與逆變工作狀態(tài) 以阻感負載為例，把電路等效成圖以阻感負載為例，把電路等效成圖6-14a所示的正弦波交流電源和二極管的串所示的正弦波交流

38、電源和二極管的串聯(lián)，二極管體現(xiàn)了交流電路的電流的單聯(lián)，二極管體現(xiàn)了交流電路的電流的單方向性。方向性。 設負載阻抗角為設負載阻抗角為 ，則輸出電流滯后，則輸出電流滯后輸出電壓輸出電壓 角，兩組變流電路采取角，兩組變流電路采取無環(huán)流無環(huán)流工作方式工作方式，即一組變流電路工作時，封，即一組變流電路工作時，封鎖另一組變流電路的觸發(fā)脈沖。鎖另一組變流電路的觸發(fā)脈沖。 工作狀態(tài)工作狀態(tài) t1t3期間：期間：io處于正半周處于正半周，正組工，正組工作，反組被封鎖。作，反組被封鎖。 t1t2階段：階段：uo和和io均為正，正組整均為正，正組整流，輸出功率為正。流，輸出功率為正。 t2t3階段：階段：uo反向，

39、反向，io仍為正，正仍為正，正組逆變，輸出功率為負。組逆變，輸出功率為負。36/536.3.1 單相交交變頻電路單相交交變頻電路圖圖6-14 理想化交交變頻電理想化交交變頻電路的整流和逆變工作狀態(tài)路的整流和逆變工作狀態(tài) t3t5期間：期間：io處于負半周處于負半周，反，反組工作，正組被封鎖。組工作，正組被封鎖。 t3t4階段：階段：uo和和io均為負，均為負，反組整流，輸出功率為正。反組整流，輸出功率為正。 t4t5階段：階段：uo反向，反向，io仍為仍為負，反組逆變，輸出功率為負。負，反組逆變，輸出功率為負。結論結論 哪組變流電路工作由哪組變流電路工作由io方向方向決定，與決定，與uo極性無

40、關。極性無關。 變流電路工作在整流還是逆變流電路工作在整流還是逆變狀態(tài)，根據(jù)變狀態(tài)，根據(jù)uo方向與方向與io方向是否方向是否相同相同來確定。來確定。37/536.3.1 單相交交變頻電路單相交交變頻電路考慮到無環(huán)流工作方式下負載電流過零的正反組切換死區(qū)時間，一周期的考慮到無環(huán)流工作方式下負載電流過零的正反組切換死區(qū)時間，一周期的波形可分為波形可分為6段段：第：第1段段io0，為反組逆變；第，為反組逆變；第2段電流過零，為切換死段電流過零，為切換死區(qū)；第區(qū)；第3段段io0，uo0，為正組整流；第，為正組整流；第4段段io0，uo0，為正組逆變；第，為正組逆變；第5段段又是切換死區(qū)；第又是切換死區(qū)

41、；第6段段io0，uo0，為反組整流。，為反組整流。當輸出電壓和電流的相位差小于當輸出電壓和電流的相位差小于90時，一周期內電網(wǎng)向負載提供能量的時，一周期內電網(wǎng)向負載提供能量的平均值為正，若負載為電動機，則電動機工作在平均值為正，若負載為電動機，則電動機工作在電動狀態(tài)電動狀態(tài)；當二者相位差大；當二者相位差大于于90時，一周期內電網(wǎng)向負載提供能量的平均值為負，即電網(wǎng)吸收能量，時，一周期內電網(wǎng)向負載提供能量的平均值為負，即電網(wǎng)吸收能量，電動機工作在電動機工作在發(fā)電狀態(tài)發(fā)電狀態(tài)。 圖圖6-15 單相交交變頻電路輸出電壓和電流波形單相交交變頻電路輸出電壓和電流波形38/536.3.1 單相交交變頻電路

42、單相交交變頻電路輸出正弦波電壓的調制方法輸出正弦波電壓的調制方法 主要介紹最基本的主要介紹最基本的余弦交點法余弦交點法。 用余弦交點法求交交變頻電路用余弦交點法求交交變頻電路 角的基本公式角的基本公式 每次控制間隔內輸出電壓的平均值為每次控制間隔內輸出電壓的平均值為 cosd0oUu式中式中Ud0為為 =0時整流電路的理想空載電壓。時整流電路的理想空載電壓。 要得到的正弦波輸出電壓為要得到的正弦波輸出電壓為 tUuoomosinw比較式比較式(6-15)和和(6-16)，應使，應使 ttUUood0omsinsincosww式中，式中， 稱為輸出電壓比，稱為輸出電壓比， ) 10(d0omUU

43、因此因此)sin(coso1tw(6-15)(6-16)(6-17)(6-18)39/536.3.1 單相交交變頻電路單相交交變頻電路圖4-21u2u3u4u5u6u1us2us3us4us5us6us1uoP3P4wtwt圖圖6-16 余弦交點法原理余弦交點法原理余弦交點法圖解余弦交點法圖解 線電壓線電壓uab、uac、ubc、uba、uca和和ucb依次用依次用u1u6表示，表示，相鄰兩個線電壓的相鄰兩個線電壓的交點對應于交點對應于 =0。 u1u6所對應的同步信號分別用所對應的同步信號分別用us1us6表示，表示，us1us6比相應的比相應的u1u6超前超前30，us1us6的最大值和相

44、應線電壓的最大值和相應線電壓 =0的時刻對應，的時刻對應，以以 =0為零時刻為零時刻，則則us1us6為余弦信號為余弦信號。 希望輸出電壓為希望輸出電壓為uo，則各晶閘管觸發(fā)時刻由相應的，則各晶閘管觸發(fā)時刻由相應的同步電壓同步電壓us1us6的下降的下降段和段和uo的交點的交點來決定。來決定。40/536.3.1 單相交交變頻電路單相交交變頻電路 = 0 = 0.1相位控制角/( )輸出相位w 0 t圖4-2212015018030609000.91.02223圖圖6-17 不同不同 時時 和和w wot的關系的關系不同輸出不同輸出 的情況

45、下，的情況下，在輸出電壓的一個周期在輸出電壓的一個周期內，控制角內，控制角 隨隨w wot變化變化的情況如圖的情況如圖6-17，圖中，圖中 )sin(sin2)sin(coso1o1ttww 較小，即輸出電壓較較小，即輸出電壓較低時，低時， 只在離只在離90很很近的范圍內變化近的范圍內變化，電路，電路的輸入功率因數(shù)非常低。的輸入功率因數(shù)非常低。41/536.3.1 單相交交變頻電路單相交交變頻電路輸入輸出特性輸入輸出特性 輸出上限頻率輸出上限頻率 輸出頻率增高時，輸出電壓一周期所含電網(wǎng)電壓段數(shù)輸出頻率增高時，輸出電壓一周期所含電網(wǎng)電壓段數(shù)減少，波形畸變嚴重，減少，波形畸變嚴重，電壓波形畸變電壓

46、波形畸變及其導致的及其導致的電流波電流波形畸變和轉矩脈動形畸變和轉矩脈動是限制輸出頻率提高的主要因素。是限制輸出頻率提高的主要因素。 就輸出波形畸變和輸出上限頻率的關系而言，很難確就輸出波形畸變和輸出上限頻率的關系而言，很難確定一個明確的界限。定一個明確的界限。 當采用當采用6脈波三相橋式電路時，一般認為輸出上限頻脈波三相橋式電路時，一般認為輸出上限頻率不高于電網(wǎng)頻率的率不高于電網(wǎng)頻率的1/31/2，電網(wǎng)頻率為，電網(wǎng)頻率為50Hz時，交交時，交交變頻電路的輸出上限頻率約為變頻電路的輸出上限頻率約為20Hz。42/536.3.1 單相交交變頻電路單相交交變頻電路圖圖6-18 交交變頻電交交變頻電

47、路的輸入位移因數(shù)路的輸入位移因數(shù)輸入功率因數(shù)輸入功率因數(shù) 輸入電流相位總是滯后于輸輸入電流相位總是滯后于輸入電壓，需要入電壓，需要電網(wǎng)提供無功功率電網(wǎng)提供無功功率。 在輸出電壓的一個周期內，在輸出電壓的一個周期內， 角角以以90為中心為中心而前后變化。而前后變化。 輸出電壓比輸出電壓比 越小，半周期內越小，半周期內 的平均值越靠近的平均值越靠近90，位移因，位移因數(shù)越低；負載功率因數(shù)越低，輸數(shù)越低；負載功率因數(shù)越低，輸入功率因數(shù)也越低。入功率因數(shù)也越低。 不論負載功率因數(shù)是滯后的不論負載功率因數(shù)是滯后的還是超前的，還是超前的，輸入的無功電流總輸入的無功電流總是滯后的是滯后的。43/536.3.

48、1 單相交交變頻電路單相交交變頻電路 輸出電壓諧波輸出電壓諧波 輸出電壓的諧波頻譜非常復雜，既和輸出電壓的諧波頻譜非常復雜，既和電網(wǎng)頻率電網(wǎng)頻率f fi i以及以及變流電路的脈波數(shù)變流電路的脈波數(shù)有關，也和有關，也和輸出頻率輸出頻率f fo o有關。有關。 采用三相橋式電路時，輸出電壓所含主要諧波的頻采用三相橋式電路時，輸出電壓所含主要諧波的頻率為率為 6f fi if fo o，6f fi i3f fo o，6f fi i5f fo o， 12f fi if fo o，12f fi i3f fo o，12f fi i5f fo o， 采用無環(huán)流控制方式時，由于電流方向改變時死區(qū)采用無環(huán)流控制

49、方式時，由于電流方向改變時死區(qū)的影響，將增加的影響，將增加5f fo o、7f fo o等次諧波。等次諧波。 輸入電流諧波輸入電流諧波 輸入電流波形和可控整流電路的輸入波形類似，但輸入電流波形和可控整流電路的輸入波形類似，但其幅值和相位均按正弦規(guī)律被調制。其幅值和相位均按正弦規(guī)律被調制。 采用三相橋式電路的交交變頻電路輸入電流諧波頻采用三相橋式電路的交交變頻電路輸入電流諧波頻率為率為44/536.3.1 單相交交變頻電路單相交交變頻電路 采用三相橋式電路的交交變頻電路輸入電流諧波頻采用三相橋式電路的交交變頻電路輸入電流諧波頻率為率為oiin216lffkf和和oiin2kfff式中，式中，k=

50、1,2,3,；l=0,1,2,。 交交變頻電路也可采用有環(huán)流方式，避免電流斷續(xù)并消交交變頻電路也可采用有環(huán)流方式，避免電流斷續(xù)并消除電流死區(qū)，改善輸出波形，還可提高交交變頻電路的輸除電流死區(qū)，改善輸出波形，還可提高交交變頻電路的輸出上限頻率，但是有環(huán)流方式需要設置環(huán)流電抗器，使設出上限頻率，但是有環(huán)流方式需要設置環(huán)流電抗器，使設備成本增加，運行效率也因環(huán)流而有所降低。備成本增加，運行效率也因環(huán)流而有所降低。 (6-19)(6-20)45/536.3.2 三相交交變頻電路三相交交變頻電路圖圖6-19 公共交流母線進線公共交流母線進線三相交交變頻電路（簡圖）三相交交變頻電路（簡圖）交交變頻電路主要

51、應用于大功率交流電交交變頻電路主要應用于大功率交流電機調速系統(tǒng)，這種系統(tǒng)使用的是三相交交機調速系統(tǒng)，這種系統(tǒng)使用的是三相交交變頻電路，三相交交變頻電路是由變頻電路，三相交交變頻電路是由三組輸三組輸出電壓相位各差出電壓相位各差120的單相交交變頻電的單相交交變頻電路組成的路組成的。電路接線方式電路接線方式 公共交流母線進線方式公共交流母線進線方式 由三組彼此獨立的、輸出電壓相位由三組彼此獨立的、輸出電壓相位相互錯開相互錯開120的單相交交變頻電路構成。的單相交交變頻電路構成。 電源進線通過進線電抗器接在電源進線通過進線電抗器接在公共公共的交流母線的交流母線上。上。 因為電源進線端公用，所以三組的

52、因為電源進線端公用，所以三組的輸出端必須隔離輸出端必須隔離；為此，交流電動機的三；為此，交流電動機的三個繞組必須拆開，共引出個繞組必須拆開，共引出6根線。根線。 主要用于主要用于中等容量中等容量的交流調速系統(tǒng)。的交流調速系統(tǒng)。 46/536.3.2 三相交交變頻電路三相交交變頻電路圖圖6-20 輸出星形聯(lián)結方式三相交交變頻電路輸出星形聯(lián)結方式三相交交變頻電路a）簡圖）簡圖 b）詳圖）詳圖 輸出星形聯(lián)結方式輸出星形聯(lián)結方式 三組輸出端是三組輸出端是星形聯(lián)結星形聯(lián)結，電動機的三個繞組也是，電動機的三個繞組也是星形聯(lián)結星形聯(lián)結，電動機中點不，電動機中點不和變頻器中點接在一起，電動機只引出三根線即可。

53、和變頻器中點接在一起，電動機只引出三根線即可。 因為三組輸出聯(lián)接在一起，其因為三組輸出聯(lián)接在一起，其電源進線必須隔離電源進線必須隔離，因此分別用三個變壓器，因此分別用三個變壓器供電。供電。 構成三相變頻電路的六組橋式電路中，至少要有構成三相變頻電路的六組橋式電路中，至少要有不同輸出相的兩組橋中的不同輸出相的兩組橋中的四個晶閘管四個晶閘管同時導通才能構成回路，形成電流。同時導通才能構成回路，形成電流。 同一組橋內的兩個晶閘管靠同一組橋內的兩個晶閘管靠雙觸發(fā)脈沖雙觸發(fā)脈沖保證同時導通，兩組橋之間則是靠保證同時導通，兩組橋之間則是靠各自的觸發(fā)脈沖有足夠的寬度，以保證同時導通。各自的觸發(fā)脈沖有足夠的寬

54、度，以保證同時導通。47/536.3.2 三相交交變頻電路三相交交變頻電路輸入輸出特性輸入輸出特性 輸出上限頻率輸出上限頻率和和輸出電壓諧波輸出電壓諧波與單相交交變頻電路是一致的。與單相交交變頻電路是一致的。 輸入電流輸入電流 總的輸入電流由三個單相電路的同一相輸入電流合成而得到?？偟妮斎腚娏饔扇齻€單相電路的同一相輸入電流合成而得到。 有些諧波相互抵消，諧波種類有所減少，總的諧波幅值也有所降低。有些諧波相互抵消，諧波種類有所減少，總的諧波幅值也有所降低。 諧波頻率為諧波頻率為200 t/ms輸出電壓單相輸出時 U相輸入電流三相輸出時 U相輸入電流200t/ms200 t/ms圖圖6-21 交交

55、變頻電路的輸入電流波形交交變頻電路的輸入電流波形oiin616lffkf和和oiin6kfff式中式中k=1,2,3,；l=0,1,2,。 (6-21)(6-22)48/536.3.2 三相交交變頻電路三相交交變頻電路 當變流電路采用三相橋式電路時，三相交交變頻電路輸入諧波電當變流電路采用三相橋式電路時，三相交交變頻電路輸入諧波電流的流的主要頻率主要頻率為為fi6fo、5fi、5fi6fo、7fi、7fi6fo、11fi、11fi6fo、13fi、13fi6fo等，其中等，其中5fi次諧波的幅值最大。次諧波的幅值最大。 輸入功率因數(shù)輸入功率因數(shù) 總輸入功率因數(shù)為總輸入功率因數(shù)為SPPPSPcb

56、a 三相電路總的三相電路總的有功功率有功功率為各相有功功率之和。為各相有功功率之和。 視在功率視在功率不能簡單相加，而應該由總輸入電流有效值和輸入電壓不能簡單相加，而應該由總輸入電流有效值和輸入電壓有效值來計算，比三相各自的視在功率之和要小，因此三相交交變頻有效值來計算，比三相各自的視在功率之和要小，因此三相交交變頻電路總輸入功率因數(shù)要高于單相交交變頻電路。電路總輸入功率因數(shù)要高于單相交交變頻電路。 從另一個角度看，從另一個角度看， 三相的三相的輸入位移因數(shù)輸入位移因數(shù)與單相輸出時相同，由于與單相輸出時相同，由于三個單相交交變頻電路的部分輸入電流諧波相互抵消，三相系統(tǒng)的三個單相交交變頻電路的部

57、分輸入電流諧波相互抵消，三相系統(tǒng)的基基波因數(shù)波因數(shù)增大，使其功率因數(shù)得以提高。增大，使其功率因數(shù)得以提高。 功率因數(shù)低功率因數(shù)低仍是三相交交變頻電路的一個主要缺點。仍是三相交交變頻電路的一個主要缺點。 (6-23)49/536.3.2 三相交交變頻電路三相交交變頻電路改善輸入功率因數(shù)和提高輸出電壓改善輸入功率因數(shù)和提高輸出電壓 基本思路：三相交交變頻電路中，各相輸出的是相電基本思路：三相交交變頻電路中，各相輸出的是相電壓，而加在負載上的是線電壓，如果在各相電壓中疊加同壓，而加在負載上的是線電壓，如果在各相電壓中疊加同樣的樣的直流分量直流分量或或3倍于輸出頻率的諧波分量倍于輸出頻率的諧波分量，它

58、們都不會，它們都不會在線電壓中反映出來，因而也加不到負載上，利用這一特在線電壓中反映出來，因而也加不到負載上，利用這一特性可以使輸入功率因數(shù)得到改善并提高輸出電壓。性可以使輸入功率因數(shù)得到改善并提高輸出電壓。 直流偏置直流偏置 當負載電動機低速運行時，變頻器輸出電壓幅值很當負載電動機低速運行時，變頻器輸出電壓幅值很低，各組變流電路的低，各組變流電路的 角都在角都在90附近，因此輸入功率因附近，因此輸入功率因數(shù)很低。數(shù)很低。 如果給各相的輸出電壓都疊加上同樣的直流分量，如果給各相的輸出電壓都疊加上同樣的直流分量，控制角控制角 將減小，但變頻器將減小，但變頻器輸出線電壓并不改變輸出線電壓并不改變。

59、 50/536.3.2 三相交交變頻電路三相交交變頻電路uAN的基波分量圖4-27uOtuABuANuBN圖圖6-22 梯形波控制方式梯形波控制方式的理想輸出電壓波形的理想輸出電壓波形梯形波輸出控制方式梯形波輸出控制方式 相當于給相電壓中疊加了三次諧相當于給相電壓中疊加了三次諧波，也稱為波，也稱為交流偏置交流偏置。 使三組單相變頻器的輸出電壓使三組單相變頻器的輸出電壓uAN均為梯形波（也稱準梯形波），梯形均為梯形波（也稱準梯形波），梯形波的主要諧波成分是波的主要諧波成分是三次諧波三次諧波，在線，在線電壓中，三次諧波相互抵消，結果線電壓中，三次諧波相互抵消，結果線電壓電壓uAB仍為正弦波仍為正弦

60、波。 電路工作在高輸出電壓區(qū)域（即電路工作在高輸出電壓區(qū)域（即梯形波的平頂區(qū)）時間增加，梯形波的平頂區(qū)）時間增加， 角較角較小，因此輸入功率因數(shù)可得到改善。小，因此輸入功率因數(shù)可得到改善。 可以使變頻器的輸出電壓提高約可以使變頻器的輸出電壓提高約15%。 51/536.3.2 三相交交變頻電路三相交交變頻電路交交變頻電路是一種交交變頻電路是一種直接變頻電路直接變頻電路。 和交直交變頻電路比較，優(yōu)點是和交直交變頻電路比較，優(yōu)點是 只用只用一次一次變流，效率較高。變流，效率較高。 可方便地實現(xiàn)可方便地實現(xiàn)四象限四象限工作。工作。 低頻輸出波形接近低頻輸出波形接近正弦波正弦波。 缺點是缺點是 接線復