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如果我以 50 Hz的频率点击某线路的开关,能恰好让它保持不通电的状态吗? 第1页

  

user avatar   patrick-zhang-3 网友的相关建议: 
      

题主这个问题看似有点外行,但在电气工程上还是很意义的。我们来解析一下:

1.普通开关控制的交流电路

我们看下图:

对于普通开关,按题主的意思正半波开关是打开的,负半波也是打开的,可见题主指的就是普通的已经打开的开关,并且从未闭合。原来题主讨论的是处于打开状态下的开关而已!

如果开关原先是闭合的,我们在时刻零把它打开。若电路的电压超过20V,电流超过0.2A,则当开关断开时其触头间会出现电弧。熄灭电弧需要有一定的条件,我们看下图:

图2-1中的M就是开关,图2-2是交流电压和交流电流的波形,图2-3是电弧的伏安特性曲线,图2-4是电弧的波形图。

考虑到题主并不关心电弧产生和熄灭原理,此处不予详解。但请题主注意:如果没有配套灭弧措施,仅仅依靠开关自身,而且电流也很大电弧强烈,则电弧会持续。即使题主反复开合开关,也无济于事。为何?每次打开开关电弧就出现,电弧至少要延续数个周波才熄灭,但题主又把开关给合上了,然后再打开,岂不是给电弧以助力吗?我们看到的结果就是交流电弧将持续存在。

我们看下图:

图3中的电弧电流是20A,电弧已经能够稳定存在。可以想见题主的条件若和我在实验室的实验条件一致,则电弧将持续,与开关开合基本无关。

由此可见,对于交流电弧,如果电弧强度足够大,虽然电弧电流过零时电弧熄灭,但过零后电弧会重新点燃。如果系统不满足熄弧条件,则电弧会持续燃烧。另外,电弧的温度具有一定的迟滞特性,在这种情况下,反复开合开关有何意义?

我们以上讨论的都是阻性负载,如果是感性负载,则交流电弧更加强烈,由此可见,题主的问题焦点就是灭弧方法与效果。

2.晶闸管电路控制的交流电路

对于晶闸管等电力电子开关,以50赫兹的频率通断晶闸管,是电力电子技术的强项,题主的要求是小菜一碟。并且,考虑到正半波和负半波,晶闸管的触发频率应当是100赫兹才对。

我们看下图:

我们把图4中最右侧的二极管D7和D8接到线圈的另一侧(非同名端侧),则晶闸管的触发就与题主的说法完全一致:电压过零后为正半波,但正向晶闸管未受到触发,而反向晶闸管却被触发而它不会导通,两晶闸管都不具备导通条件;电压过零后为负半波,正向晶闸管不具备导通条件但却被触发,而反向晶闸管未被触发。可见在这种情况下,与题主的说法完全一致。问题是:这种电路以及晶闸管触发条件有何实际意义?

如果我们把二极管D7和D8取掉,则正向和反向晶闸管均会被触发,但只有满足导通条件的晶闸管才会导通。如此一来,变成与题主期望的状态正好反了。



回答完毕。




  

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