1、4 输入功率因数PF 定义交流电源输入有功功率平均值P与其视在功率S之比为输入功率因数PF Powerfactor 即 对于无畸变的正弦波 谐波电流在一个周期内的平均功率为零 只有基波电流Is1形成有功功率 上式中 1是输入电压与输入电流基波分量之间的相位角 则称为基波位移因数 或基波功率因数 于是输入功率因数为 5 1 5 5 1 6 上式表明 功率因数由基波电流相移和电流波形畸变这两个因素共同决定 1越小 基波功率因数越大 相应的PF也越大 另一方面 输入电流总畸变率THD越小 功率因数PF也越大 4 输入功率因数PF 续 5 1 7 中称为基波因数 且有 所以 式 5 1 6 第五章 整
2、流电路 5 1整流器的性能指标5 2单相相控整流电路5 3三相相控整流电路5 4大容量相控整流电路5 5相控整流电路的换相压降5 6整流电路的谐波分析5 7有源逆变电路5 8晶闸管相控电路的驱动控制5 9PWM整流电路 在单相相控整流电路中 定义晶闸管从承受正向电压起到触发导通之间的电角度 称为控制角 或移相角 晶闸管在一个周期内导通的电角度称为导通角 用 表示 5 2 1单相半波相控整流电路 图5 2 1单相半波可控整流 1 电阻性负载 5 2 2 5 2 1单相半波相控整流电路 上式 5 2 3 表明 只要改变控制角 即改变触发时刻 就可以改变整流输出电压的平均值 达到相控整流的目的 1
3、电阻性负载时参数计算 根据波形图5 2 1 b 可求出整流输出电压平均值为 移相范围 整流输出电压Ud的平均值从最大值变化到零时 控制角 的变化范围为移相范围 当 0时 Ud 0 当 时 Ud 0 45U2为最大值 这种通过控制触发脉冲的相位来控制直流输出电压大小的方式称为相位控制方式 简称相控方式 单相半波相控整流电路带电阻性负载时移相范围为 图5 2 1单相半波可控整流波形图 5 2 1单相半波相控整流电路 1 电阻性负载时参数计算 续 图5 2 1单相半波可控整流波形图 根据有效值的定义 整流输出电压的有效值为 5 2 4 那么 整流输出电流的平均值Id和有效值I分别为 电流的波形系数K
4、f为 5 2 7 5 2 5 5 2 6 上式 5 2 7 表明 控制角 越大 波形系数Kf越大 5 2 1单相半波相控整流电路 1 电阻性负载时参数计算 续 图5 2 1单相半波可控整流原理 5 2 8 如果忽略晶闸管T的损耗 则变压器二次侧输出的有功功率为 电源输入的视在功率为 5 2 10 5 2 9 从上式可知 功率因数是控制角 的函数 且越 大 相控整流输出电压越低 功率因数PF越小 当 0时 PF 0 707为最大值 这是因为电路的输出电流中不仅存在谐波 而且基波电流与基波电压 即电源输入正弦电压 也不同相 即是使电阻性负载 PF也不会等于1 电路的功率因数 5 2 1单相半波相控整流电路 2 电感性负载 等效为电感L和电阻R串联 图5 2 3感性负载单相半波可控整流电路及其波形 工作原理 2 电感性负载 5 2 1单相半波相控整流电路 感性负载上的输出电压平均值Ud为 故 5 2 11 5 2 12 5 2 13 式 5 2 13 表明 感性负载上的电压平均值等于负载电阻上的电压平均值
