什么是交流电压控制器_交流电压控制器定义和应用

交流电压控制器是一种基于晶闸管的设备，可将固定交流电压直接转换为可变交流电压，而无需改变频率。

交流电压控制器是相控设备，因此不需要强制换向电路。使用自然换向或线路换向。相位控制是指通过改变交流电压控制器电路中使用的晶闸管的触发角来控制负载电流的启动与电源电压之间的相位关系。

一、交流电压控制器工作原理：

交流电压控制器的工作原理基于两种方法之一：相位控制或积分周期控制。

在相位控制方法中，负载电流的启动与输入电源电压之间的相位关系是通过控制晶闸管的触发角来控制的。

在积分周期控制中，交流输入电源在某些积分周期内打开，在更多积分周期内关闭。积分循环控制主要用于机械时间常数或热时间常数非常高（几秒级）的应用。例如，许多速度控制驱动器的机械时间常数或加热负载的热时间常数通常非常高。对于此类应用，如果控制是通过将负载连接到电源以进行某些开启周期然后断开负载以进行某些关闭周期来实现的，则几乎不会注意到速度或温度的变化。这种形式的功率控制就是积分循环控制。

二、交流电压控制器电路图

该电路由两个反并联的晶闸管组成。反并联连接使晶闸管 (T1) 在输入电源电压的正半周正向偏置，而晶闸管 (T2) 在输入交流电源的负半周期正向偏置。采用相位控制的方法来实现输出电压控制。

当 T1 正向偏置时，它可能会被触发以将其打开。晶闸管的触发角可以根据所需的输出电压来选择。如果输出电压要求更高，触发角（α）应该更小。

参考下图。该图显示了在该控制器中控制电压的方法。

三、交流电压控制器说明：

假设，T1 以角度 α 发射。一旦 T1 被触发，它将负载连接到输入的正半周期源。如果负载本质上是电阻性的，则负载输出电压遵循交流电源输入的包络线。负载电流立即变为 (V m sinα / R) 并与负载电压同相。

在 ωt = π 时，负载电压变为零，电流也变为零。由于晶闸管 T1 在 ωt = π 后反向偏置并且通过它的电流为零，因此它自然换向。

在 ωt = (π+α) 时，正向偏置晶闸管 T2 被选通。因此，它将负载传导并连接到源。负载电压现在跟随交流输入电源的负包络线，负载电流也是如此。

因此，可以通过控制触发角来控制均方根电压。这样，在交流电压控制器中就实现了电压控制。

四、交流电压控制器的应用：

交流电压控制器的一些主要应用如下：

1．家庭和工业加热；

2．变压器抽头变换；

3．照明控制；

4．单相和三相交流传动的速度控制；

5．感应电动机的启动。

早期用于上述应用的设备是自耦变压器、分接变换变压器、磁放大器、饱和电抗器等。但这些设备现在已被基于晶闸管和 TRIAC 的交流电压控制器所取代，因为它们具有高效率、控制灵活性、紧凑的尺寸和更少的维护要求。交流电压控制器也适用于闭环控制系统。

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