华东交通大学理工学院课程设计报告
下面是单相交流调压电路图及其波形如图(2)、图(3)：
图（2）单相交流调压电路
图（3）单相交流调压电路波形
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第三章 三相交流调压电路设计
3.1三相交流调压电路的比较
根据单相交流调压电路的原理，对三相交流调压电路进行设计。常用的三相交流调压线路有电源星型和三角型联结、负载三角型和星型联结。其中星型联结有分为三相三线负载星型线和三相负载三角型联结如图（4）、图（5）。下面对这个两种链接进行比较,三相三线负载星型线时，输出谐波分量低，没有三次谐波电流，对邻近通信电路干扰小，因而应用比较广。因为没有零线，必须保证两个晶闸管同时导通，负载中才有电流通过，因而必须是双脉冲或宽脉冲（脉宽大于60度）触发。要求移相范围为150度。晶闸管承受峰值电压2U1.适用于输出接变压器初级、变压器次级为低电压大电流的负载。三相负载三角型联结：它是一个于三个单相调压器组合而成。每相电流波形与单相交流调压器相同，其线电流三次谐波分量为零。触发移相范围为180度。晶闸管承受峰值电压2U1.负载必须为三个可拆开的单相负载，所以用的比较少。因此，我选择三相三线负载星型联结的交流调压电
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路（4)。
图（4）三相三线负载星型联结交流调压电路
图（5）三相负载三角型联结交流调压电路
3.2三相三线交流调压电路的原理分析
三相交流调压的电路有各种各样的形式，图（4）用的是性能最好、运用最多的三相三线Y形连接的调压电路。下面以图（4）电阻负载为例说明其工作原理。
图（4）中由于没有中线，若要负载上流过电流，至少要有两相构成通路，即在三相电路中，至少要有一相正向晶闸管与另
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一相的反向晶闸管同时导通。为了保证在电路工作时能使两个晶闸管同时导通，要求采用大于60度的宽脉冲或双窄脉冲的触发电路；为保证输出电压三相对称并有一定的调节范围，要求晶闸管的触发信号。除了必须与相应的交流电源有一致的相序外，各触发信号之间还必须严格地保持一定的相位关系。对图（4）的 调压电路，要求A、B、C三相电路中正向晶闸管VT1、VT3、VT5 的触发信号相位互差120，反向晶闸管VT2、VT4、VT6的触发信号相位也互差120，而同一相中反并联的两个正、反向晶闸管的触发脉冲相位应互差180，即各晶闸管触发脉冲的序列应按VT1、VT2、VT3、VT4、VT5、VT6的次序，相邻两个晶闸管的触发信号相位差为60。为使负载上能得到全电压，晶闸管应能全导通，因此应选用电源相应波形起始点作为控制角为α=0的时刻，该点作为触发角α的基准点。当α为其它角度时，会出现有时三相均有晶闸管导通，有时只两相晶闸管导通。对于三相导通的情况，导通相负载上电压为各相电压。对于两相导通的情况，导通的两相每相负载上的电压为其线电压的一半，不导通相的负载电压为零。对电路工作情况分析如：当0≤α≤60时，三相导通和两相导通情况交替出现。三相导通时，每相电阻电压为相电压；两相导通时，导通相电阻电压为导通两相线电压的一半，
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不导通相电阻电压为零。当60≤α≤90时，由于任何瞬时都是两相导通，所以导通相电阻电压为导通两相线电压的一半；同上一样，不导通相电阻电压为零。当90≤α≤150时，会有一区段内三个元件均不导通，这就是三相不导通的情况。α在这一段区间内，会出现两相导通或者三相都不通的情况。两相导通时负载输出电压如前所述。三相都不通时，则三相负载电压都为零。当α≥150时，触发脉冲不起作用，晶闸管不导通。所以三相交流调压电路电阻负载时触发角最大移相角范围为150。
由以上分析可得出结论：交流调压所得的负载电压和电流波形都不是正弦波，且随着α角增大，负载电压相应变小，负载电流开始出现断续。当负载为电感性时，交流调压输出的波形就不仅与α有关，也与负载的阻抗角β有关，这时负载电流和电压波形也不再同相了，其移相角范围为150。由于三相交流调压带阻感性负载的工作情况比较复杂，很难理论上给出定量的分析，所以在本文后面将结合其仿真波形进行分析。
交流调压电路谐波和功率因数分析：交流调压电路采用的是相位控制方式，使电路中出现缺角正弦波形!因此它不可避免地包含高次谐波电流并导致电源波形畸变。在电力电子技术中有功功率、无功功率、功率因数的计算和正弦电路中相同。即有功
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