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'交流交流变流电路 引言■交流-交流变流电路：把一种形式的交流变成另一种形式交流的电路。■交流-交流变换电路可以分为直接方式（即无中间直流环节）和间接方式（有中间直流环节）两种。■直接方式◆交流电力控制电路：只改变电压、电流或对电路的通断进行控制，而不改变频率的电路。◆变频电路：改变频率的电路。2 6.1交流调压电路6.1.1单相交流调压电路3 6.1.1单相交流调压电路图6-3单相交流调压电路以为参变量的和关系曲线以为参变量，利用式(6-7)可以把和的关系用图6-3的一簇曲线来表示。◆基本的数量关系☞负载电压有效值Uo☞晶闸管电流有效值IVT(6-8)(6-9)7 6.1.1单相交流调压电路☞负载电流有效值Io☞晶闸管电流IVT的标么值式中图6-4单相交流调压电路为参变量时IVTN和关系曲线(6-10)(6-11)8 6.1.1单相交流调压电路◆<时的工作情况☞VT1的导通时间超过。☞触发VT2时，io尚未过零，VT1仍导通，VT2不会导通，io过零后，VT2才可开通，VT2导通角小于。☞io有指数衰减分量，在指数分量衰减过程中，VT1导通时间渐短，VT2的导通时间渐长。图6-5<时阻感负载交流调压电路工作波形9 6.1.1单相交流调压电路◆例6-1一单相交流调压器，输入交流电压为220V，50Hz，负载为电阻电感，其中R=8Ω，XL=6Ω。试求=/6、/3时的输出电压、电流有效值及输入功率和功率因数。解：负载阻抗及负载阻抗角分别为：因此开通角的变化范围为：即①当=/6时，由于<,因此晶闸管调压器全开放，输出电压为完整的正弦波，负载电流也为最大，此时输出功率最大，为10 6.1.1单相交流调压电路功率因数为实际上，此时的功率因数也就是负载阻抗角的余弦。②时，先计算晶闸管的导通角，由式（6-7）得解上式可得晶闸管导通角为：11 6.1.1单相交流调压电路12 6.1.1单相交流调压电路■单相交流调压电路的谐波分析◆带电阻负载时，对负载电压uo进行谐波分析式中(n=3,5,7,…)(n=3,5,7,…)(6-12)13 6.1.1单相交流调压电路基波和各次谐波的有效值可按下式求出负载电流基波和各次谐波的有效值为图6-6电阻负载单相交流调压电路基波和谐波电流含量(n=1,3,5,7,…)(6-13)(6-14)◆电流基波和各次谐波标么值随变化的曲线，如图6-6所示，其中基准电流为=0时的电流有效值。◆阻感负载时☞电流谐波次数和电阻负载时相同，也只含3、5、7…等次谐波。☞随着次数的增加，谐波含量减少。☞和电阻负载时相比，阻感负载时的谐波电流含量少一些。☞当角相同时，随着阻抗角的增大，谐波含量有所减少。14 6.1.1单相交流调压电路图6-7斩控式交流调压电路■斩控式交流调压电路◆工作原理☞用V1，V2进行斩波控制，用V3，V4给负载电流提供续流通道。☞设斩波器件（V1，V2）导通时间为ton，开关周期为T，则导通比=ton/T，通过改变来调节输出电压。◆电源电流的基波分量是和电源电压同相位的，即位移因数为1，电源电流中不含低次谐波，只含和开关周期T有关的高次谐波，这些高次谐波用很小的滤波器即可滤除，这时电路的功率因数接近1。图6-8电阻负载斩控式交流调压电路波形15 6.2其他交流电力控制电路6.2.1交流调功电路6.2.2交流电力电子开关16 6.2.1交流调功电路2pNpM电源周期控制周期=M倍电源周期=2p4pMO导通段=M3pM2pMuou1uo,iowtU1201214谐波次数相对于电源频率的倍数2461080.60.50.40.30.20.1051234In/I0m图6-11交流调功电路典型波形(M=3、N=2)图6-12交流调功电路的电流频谱图(M=3、N=2)■交流调功电路◆工作原理☞和交流调压电路的电路形式完全相同，只是控制方式不同。☞通过改变接通周波数与断开周波数的比值来调节负载所消耗的平均功率。17 6.2.1交流调功电路◆谐波分析☞在交流电源接通期间，负载电压电流都是正弦波，不对电网电压电流造成通常意义的谐波污染。☞如果以电源周期为基准，电流中不含整数倍频率的谐波，但含有非整数倍频率的谐波，而且在电源频率附近，非整数倍频率谐波的含量较大。2pNpM电源周期控制周期=M倍电源周期=2p4pMO导通段=M3pM2pMuou1uo,iowtU1201214谐波次数相对于电源频率的倍数2461080.60.50.40.30.20.1051234In/I0m图6-11交流调功电路典型波形(M=3、N=2)图6-12交流调功电路的电流频谱图(M=3、N=2)18 6.2.2交流电力电子开关■交流电力电子开关：把晶闸管反并联后串入交流电路中，代替电路中的机械开关，起接通和断开电路的作用。■优点：响应速度快，没有触点，寿命长，可以频繁控制通断。■与交流调功电路的区别◆并不控制电路的平均输出功率。◆通常没有明确的控制周期，只是根据需要控制电路的接通和断开。◆控制频度通常比交流调功电路低得多。19 6.3交交变频电路6.3.1单相交交变频电路20 6.3.1单相交交变频电路图6-13单相交交变频电路原理图和输出电压波形■交交变频电路是把电网频率的交流电直接变换成可调频率的交流电的变流电路，因为没有中间直流环节，因此属于直接变频电路。■电路构成和基本工作原理◆由P组和N组反并联的晶闸管相控整流电路构成，和直流电动机可逆调速用的四象限变流电路完全相同。◆工作原理☞P组工作时，负载电流io为正，N组工作时，io为负。☞两组变流器按一定的频率交替工作，负载就得到该频率的交流电。√改变两组变流器的切换频率，就可以改变输出频率0。√改变变流电路工作时的控制角，就可以改变交流输出电压的幅值。21 6.3.1单相交交变频电路图6-13单相交交变频电路原理图和输出电压波形◆为使uo波形接近正弦波，可按正弦规律对角进行调制。☞在半个周期内让P组角按正弦规律从90°减到0°或某个值，再增加到90°，每个控制间隔内的平均输出电压就按正弦规律从零增至最高，再减到零；另外半个周期可对N组进行同样的控制。☞uo由若干段电源电压拼接而成，在uo的一个周期内，包含的电源电压段数越多，其波形就越接近正弦波。22 6.3.1单相交交变频电路图6-14理想化交交变频电路的整流和逆变工作状态■整流与逆变工作状态◆以阻感负载为例，把电路等效成图6-14a所示的正弦波交流电源和二极管的串联，二极管体现了交流电路的电流的单方向性。◆设负载阻抗角为，则输出电流滞后输出电压角，两组变流电路采取无环流工作方式，即一组变流电路工作时，封锁另一组变流电路的触发脉冲。◆工作状态☞t1~t3期间：io处于正半周，正组工作，反组被封锁。√t1~t2阶段：uo和io均为正，正组整流，输出功率为正。√t2~t3阶段：uo反向，io仍为正，正组逆变，输出功率为负。23 6.3.1单相交交变频电路图6-14理想化交交变频电路的整流和逆变工作状态☞t3~t5期间：io处于负半周，反组工作，正组被封锁。√t3~t4阶段：uo和io均为负，反组整流，输出功率为正。√t4~t5阶段：uo反向，io仍为负，反组逆变，输出功率为负。◆结论☞哪组变流电路工作由io方向决定，与uo极性无关。☞变流电路工作在整流还是逆变状态，根据uo方向与io方向是否相同来确定。24 6.3.1单相交交变频电路◆考虑到无环流工作方式下负载电流过零的正反组切换死区时间，一周期的波形可分为6段：第1段io<0，uo>0，为反组逆变；第2段电流过零，为切换死区；第3段io>0，uo>0，为正组整流；第4段io>0，uo<0，为正组逆变；第5段又是切换死区；第6段io<0，uo<0，为反组整流。◆当输出电压和电流的相位差小于90°时，一周期内电网向负载提供能量的平均值为正，若负载为电动机，则电动机工作在电动状态；当二者相位差大于90°时，一周期内电网向负载提供能量的平均值为负，即电网吸收能量，电动机工作在发电状态。图6-15单相交交变频电路输出电压和电流波形25 当uo和io的相位差小于90°时，一周期内电网向负载提供能量的平均值为正，电动机工作在电动状态。当二者相位差大于90°时，一周期内电网向负载提供能量的平均值为负，电网吸收能量，电动机为发电状态。考虑无环流工作方式下io过零的死区时间，一周期可分为6段。图4-20单相交交变频电路输出电压和电流波形第1段io<0，uo>0，反组逆变第2段电流过零，为无环流死区第3段io>0，uo>0，正组整流第4段io>0，uo<0，正组逆变第5段又是无环流死区第6段io<0，uo<0，为反组整流26 6.3.1单相交交变频电路■输出正弦波电压的调制方法◆主要介绍最基本的余弦交点法。◆用余弦交点法求交交变频电路角的基本公式每次控制间隔内输出电压的平均值为式中Ud0为=0时整流电路的理想空载电压。要得到的正弦波输出电压为比较式(6-15)和(6-16)，应使式中，称为输出电压比，因此(6-15)(6-16)(6-17)(6-18)27 6.3.1单相交交变频电路图6-16余弦交点法原理◆余弦交点法图解☞线电压uab、uac、ubc、uba、uca和ucb依次用u1~u6表示，相邻两个线电压的交点对应于=0。☞u1~u6所对应的同步信号分别用us1~us6表示，us1~us6比相应的u1~u6超前30°，us1~us6的最大值和相应线电压=0的时刻对应，以=0为零时刻，则us1~us6为余弦信号。☞希望输出电压为uo，则各晶闸管触发时刻由相应的同步电压us1~us6的下降段和uo的交点来决定。28 6.3.1单相交交变频电路图6-17不同时和ot的关系◆不同输出的情况下，在输出电压的一个周期内，控制角随ot变化的情况如图6-17，图中较小，即输出电压较低时，只在离90°很近的范围内变化，电路的输入功率因数非常低。29 6.3.1单相交交变频电路■输入输出特性◆输出上限频率☞输出频率增高时，输出电压一周期所含电网电压段数减少，波形畸变严重，电压波形畸变及其导致的电流波形畸变和转矩脉动是限制输出频率提高的主要因素。☞就输出波形畸变和输出上限频率的关系而言，很难确定一个明确的界限。☞当采用6脉波三相桥式电路时，一般认为输出上限频率不高于电网频率的1/3~1/2，电网频率为50Hz时，交交变频电路的输出上限频率约为20Hz。30 6.3.1单相交交变频电路图6-18交交变频电路的输入位移因数◆输入功率因数☞输入电流相位总是滞后于输入电压，需要电网提供无功功率。☞在输出电压的一个周期内，角以90°为中心而前后变化。☞输出电压比越小，半周期内的平均值越靠近90°，位移因数越低；负载功率因数越低，输入功率因数也越低。☞不论负载功率因数是滞后的还是超前的，输入的无功电流总是滞后的。31 6.3.1单相交交变频电路◆输出电压谐波☞输出电压的谐波频谱非常复杂，既和电网频率fi以及变流电路的脉波数有关，也和输出频率fo有关。☞采用三相桥式电路时，输出电压所含主要谐波的频率为6fi±fo，6fi±3fo，6fi±5fo，…12fi±fo，12fi±3fo，12fi±5fo，…☞采用无环流控制方式时，由于电流方向改变时死区的影响，将增加5fo、7fo等次谐波。◆输入电流谐波☞输入电流波形和可控整流电路的输入波形类似，但其幅值和相位均按正弦规律被调制。☞采用三相桥式电路的交交变频电路输入电流谐波频率为32 6.3.1单相交交变频电路☞采用三相桥式电路的交交变频电路输入电流谐波频率为和式中，k=1,2,3,…；l=0,1,2,…。■交交变频电路也可采用有环流方式，避免电流断续并消除电流死区，改善输出波形，还可提高交交变频电路的输出上限频率，但是有环流方式需要设置环流电抗器，使设备成本增加，运行效率也因环流而有所降低。(6-19)(6-20)33 本章小结■本章的要点如下◆交流—交流变流电路的分类及其基本概念。◆单相交流调压电路的电路构成，在电阻负载和阻感负载时的工作原理和电路特性。◆交流调功电路和交流电力电子开关的基本概念。◆晶闸管相位控制交交变频电路的电路构成、工作原理和输入输出特性。◆各种交流—交流变流电路的主要应用。34 第十三章秋燥陕西中医学院温病学教研室请单击播放按ESC键退出 概述一、定义秋燥是秋季感受燥热病邪引起的，初起邪在肺卫，具有津气干燥的特征的一种急性外感热病。 二、沿革1.关于燥邪：《内经》有燥邪形成、致病特点和治法的记载：“岁金太过，燥气流行”，“燥胜则干”，“燥者濡之”，“燥化于天，治以辛寒，佐以苦甘”等。2.关于秋燥病（1）清初喻嘉言首创秋燥病名（2）秋燥的分类：温燥和凉燥 三、与西医学病名的关系上呼吸道感染急性支气管炎各型肺炎等。 病因病机 一、病因发病1、病因：燥热病邪2、发病条件：外界条件：久晴无雨，秋阳以曝体内条件：人体肺卫不固，或素体阴液不足，或夏季汗多津气受伤，摄护失慎。 二、病机演变口鼻燥热病邪邪犯肺卫燥干清窍燥热伤肺燥肺燥肠热伤邪在气分肺燥肠闭真腑实阴伤阴肺胃阴伤气营两燔 病理特点：1.初起邪在肺卫，出现肺卫证候。2.主要病变气分，最易侵犯肺、次在胃肠），以肺经为病变重心。3.津液损伤较重，贯穿秋燥始终。4.少数患者，感邪较重，正气较虚，亦可出现内陷营血或传入下焦。5.病情轻，传变少，易治愈。 诊断 一、诊断依据１、发病季节：秋季（初秋）２、主要依据：临床表现（1)初起肺卫见症外，必伴有口、鼻、咽、唇等津液干燥征象。(2)病证特点：病位重心在肺，传变较少，以伤肺胃之阴者为多，少有传入下焦者。 二、鉴别诊断1.秋燥与风温的鉴别风温秋燥病因风热病邪燥热病邪发病季节冬春两季初秋季节临床特点初起津伤较轻初期津伤明显，易内陷心包较少传变 2.伏暑与秋燥的鉴别伏暑秋燥病因暑邪内伏新感燥热发病类型伏邪温病新感温病病位发于气分、少阳肺为重心（卫分）可发于营分症候特点初起表里同病初起表证，津伤明显 辨证论治 一、辨治要点（一）辨证要点1、辨燥邪的寒热属性：气候特点，恶寒、伤津2、辨病位：以肺经为重点，也可涉及头面、肠、胃等。3、辨正邪关系： （二）治则治法初期－邪在肺卫－辛凉甘润中期－燥热已炽，津伤尤甚－清养并施治则－滋润祛邪燥热化火，内陷营血－清营凉血后期－肺胃阴伤－甘寒滋养肺胃邪入下焦，耗伤肝肾之阴－滋培真阴 关于“上燥治气，中燥增液，下燥治血”上燥治气－指初起燥邪犯肺时，治宜辛凉透邪，　宣肺润燥。肺主气，肺气宣畅，邪乃外解；　肺可布津，燥亦易除。中燥增液－指燥热传入中焦，胃肠津液耗伤时，　治疗宜予甘寒生津之品以补养胃肠阴液。下燥治血－则是指燥邪深入下焦，损伤肝肾精血　时，治疗宜用酸甘咸寒之品滋养肝肾精血。 （三）治疗宜忌：宜柔润忌苦燥 二、常见证型诊治 （一）邪犯肺卫临床表现：发热，微恶风寒，少汗，咳嗽少痰，咽干痛，鼻燥热，口微渴，舌边尖红，苔薄白而乏津，右脉数大。辨证要点：发热、微恶风寒、咳嗽少痰、咽干鼻燥、口渴、舌边尖红、苔薄白少津病机：燥热侵犯肺卫治法：辛凉甘润，轻透肺卫。方药:桑杏汤 （二）邪在气分1、燥干清窍２、燥热伤肺3、肺燥肠热4、肺燥肠闭5、腑实阴伤6、肺胃阴伤 1、燥干清窍临床表现：发热，口渴，耳鸣，目赤，龈肿，咽痛，苔薄黄少津，脉数。辨证要点：热渴、耳鸣、目赤、龈肿、咽痛、苔干燥病析：燥热之邪上干头面，清窍不利治法：清宣气热，润燥利窍。方药：翘荷汤 ２、燥热伤肺临床表现：发热，口渴，心烦，干咳气促，胸满胁痛，咽干，鼻燥，舌边尖红赤，苔薄白而燥或薄黄而燥，脉数。辨证要点：身热、干咳气喘、舌边尖红、苔薄而燥病机：肺燥阴伤治法：清泄肺热，养阴润燥。方药：清燥救肺汤 ３、肺燥肠热，络伤咳血临床表现：初起喉痒干咳，继则因咳甚而痰粘带血，胸胁牵痛，腹部灼热，大便泄泻，舌红，苔薄黄而干，脉数。辨证要点：干咳、咳血、腹部灼热、泄泻、舌红、苔薄黄而干病机：肺中燥热之邪下迫大肠,肺、肠同病治法：润肺清肠，清热止血。方药：阿胶黄芩汤 4、腑实阴伤临床表现：发热，腹部胀痛，大便秘结，或有神昏谵语，苔黑干燥，脉沉细。辨证要点：身热、腹满便秘、口干唇燥、苔黑干燥病机：燥热内结阳明，津伤肠燥治法：滋阴养液，通腑泄热。方药：调胃承气汤加鲜首乌、鲜生地、鲜石斛。 5、肺燥肠闭临床表现：咳嗽不爽而胸满痰多，腹胀，大便秘结，舌红而干。辨证要点：咳嗽不爽、胸满腹胀、便秘、舌红而干病机：肺中燥热，液亏肠闭，肺肠同病治法：肃肺化痰，润肠通便。方药：五仁橘皮汤 6、肺胃阴伤临床表现：身热不甚，干咳不已，口舌干燥而渴，舌红少苔，脉细。辨证要点：热不甚、干咳、口咽唇干燥、舌干红病机：燥热渐退而肺胃津伤未复治法：甘寒生津，滋养肺胃。方药：沙参麦冬汤、五汁饮 （三）气营（血）两燔临床表现:身热，口渴，烦躁不安，甚或吐血、衄血，苔黄燥，舌绛，脉数。辨证要点：身热、口渴、斑疹、吐血、咯血、衄血、舌绛病机:气分燥热未解，传入营血治法:气营（血）两清。方药:加减玉女煎 （四）燥伤真阴临床表现:低热不解，口渴，或干咳，或不咳，甚则痉厥，舌质干绛，脉虚。辨证要点：昼凉夜热，口渴，舌质干绛。病机:燥热病邪深入下焦，真阴耗伤治法:滋养肝肾，潜镇息风。方药:三甲复脉汤 附:凉燥【临床表现】发热恶寒，头痛，无汗，鼻塞，咽干唇燥，咳嗽稀痰，舌苔薄白欠润，脉浮紧。【病机】凉燥之邪侵袭肺卫【治法】辛开温润【方药】杏苏散 附：温燥与凉燥初起证治比较表： 病案举例王××，男，35岁，商人。某年9月29就诊。病史：时值久晴无雨，始病觉恶寒，继则头痛身热，干咳少痰，咳久可吐出粘痰少许。病延多日未愈，反渐加重，所以来诊。症状：发热不恶寒，干咳阵阵，气逆而喘，咽喉干痛，鼻干唇燥，胸满胁痛，心烦口渴。苔薄白而干，舌质边尖红，脉右浮数，左弦涩。检查：体温39.0，脉搏91/分，白细胞计数：总数13600/mm3，中性83%，淋巴17%。 思考：1、本病的中医病名。2、本病例的病因病机。3、确立治则和治法。4、选择处方。 参考答案1、病因：燥热病邪2、病机：燥热病邪犯肺，阴液耗伤，肺气失宣3、治则治法：清肺润燥养阴4、处方：清燥救肺汤加减桑叶、生石膏、麦冬、瓜蒌仁、光杏仁、南沙参、生甘草、制月石、柿霜、枇杷叶、梨皮'