导通角相位控制方式分析二
负载电流(10-6)
图10-4为电压*电流波形图。
图10-3交流调压感性负载线路图
电源电压过零时,由于电感电势的作用,电流不为零,晶闸管不能关断,到了电压负半周,电感储能放完,管子电流为零关断。设θ为管子导通角
当ωt=θ时,iL=0 从式(10-6)得
sin(θ+α-Φ) = sin(α-Φ)e-θctgΦ(10-7)
以下分三种情况进行分析
1)α=Φ时 晶闸管的导通角θ=π,i2=0 VTh1、VTh2 的负载电流i=i1=sinωt公式
2)α>Φ时 式(10-7)为超越方程,用数值解法,α、θ、Φ关系如图10-5所示,θ总是小于π,负载电流呈断续状态。
负载电流有效值
(10-8)
已知负载性质和控制角α,查图10-5曲线,得到θ后就能求出IL。
图10-4电压电流波形图 图10-5α、θ、Φ关系曲线
3) α<Φ时 根据式(10-7)此时θ>π如胜发脉冲宽小于Φ角是起不到控制作用,即使触发脉冲宽大于Φ角,因前半周期导通的晶闸管在后半周继续导通,相当于α=0,不控状态,调节α起不到控制电压目的,失去相控意义。
负载为纯感负载Φ=π/2此时导通角为
θ=2(π-α)(10-9)
代入式(10—8)得
(10-10)
晶闸管相位控制纯感负载TCR(Thyristor Phase Controlled Reactor)是电力系统中静止无功补偿装置SVC中重要组成部分。它具有调节滞后无功功率的功能。
图10-6a所示,因为调节无功电流大小,控制角采用从α>π/2算起,用控制角β进行计算较方便,将α=π/2+β代人式(10-10)
得到
(10-11)
图10-6b是译角与纯感负载电流有效值关系图。
TCR产生的高次谐波在β1=β2=β时只有奇次谐波以i0=√2 E/ω0L为基值归一化
图10-6 TCR控制特性
a)各部波形b)β角与IL关系
基波成分
(10-12)
谐波成分
(10-13)