文档介绍：龙岩学院《电力电子技术》校级精品课——————第2章整流电路物理与机电学院电气教研组 1 三相可控整流电路主要内容: 三相半波整流电路的波形分析及计算。三相全控桥的工作原理、波形分析及计算。重点:三相全控桥的工作原理、波形分析及计算。难点:三相半波整流电路的波形分析及计算。三相全控桥的工作原理、波形分析及计算。基本要求:掌握三相半波、三相全控整流电路在不同性质负载下的工作原理及波形分析,控制角移相范围,电流有效值、平均值的计算,对相位控制触发脉冲的基本要求。理解以带平衡电抗器的双反星性电路为代表的大功率整流电路工作原理。负载容量较大,或要求直流电压脉动较小、易滤波时基本的是三相半波可控整流电路, 三相桥式全控整流电路应用最广。(1) 三相半波可控整流电路 a电阻负载电路的特点: 变压器二次侧接成星形得到零线,而一次侧接成三角形避免 3 次谐波流入电网三个晶闸管分别接a、b、c三相电源,其阴极连接在一起——共阴极接 a =0 °时的工作原理分析假设将电路中的晶闸管换作二极管,成为三相半波不可控整流电路。此时,相电压最大的一个所对应的二极管导通,并使另两相的二极管承受反压关断,输出整流电压即为该相的相电压一周期中,在 t 1 ~wt 2期间, VD 1导通, u d=u a在 wt 2 ~wt 3期间, VD 2导通,u d=u b在 wt 3~ wt 4 期间, VD 3导通, u d=u c二极管换相时刻为自然换相点,是各相晶闸管能触发导通的最早时刻,将其作为计算各晶闸管触发角 a的起点,即a =0 °变压器二次侧 a相绕组和晶闸管 VT 1的电流波形, 变压器二次绕组电流有直流分量晶闸管的电压波形,由 3段组成: 图 2-12 三相半波可控整流电路共阴极接法电阻负载时的电路及 a =0° 时的波形龙岩学院《电力电子技术》校级精品课——————第2章整流电路物理与机电学院电气教研组 2 第 1段, VT 1导通期间,为一管压降,可近似为 u T1 =0第2 段,在 VT 1关断后, VT 2导通期间, u T1=u a-u b=u ab,为一段线电压第 3段,在 VT3 导通期间, u T1=u a-u c=u ac为另一段线电压增大 a值,将脉冲后移,整流电路的工作情况相应地发生变化 a =30 °时的波形负载电流处于连续和断续之间的临界状态a >30 °的情况。特点:负载电流断续,晶闸管导通角小于 120 °电阻负载时 a角的移相范围为 150 °整流电压平均值的计算(1)a≤30°时,负载电流连续,有当 a =0时, U d最大,为。( 2-1 8) ( 2) a >30 °时,负载电流断续,晶闸管导通角减小,此时有:???)]6 cos( 1[2 23 2??? U )]6 cos( 1[675 .0????( 2-19 ) U d/U 2随a变化的规律如图 2-1 5 中的曲线 1所示。负载电流平均值为: ( 2-20 ) 晶闸管承受的最大反向电压,由图 2-13e 不难看出为变压器二次线电压峰值,即: 图 2-13 三相半波可控整流电路,电阻负载, a =30 ° 时的波形( 2-18 ) 图 2-14 三相半波可控整流电路,电阻负载, a =60 ° 时的波形龙岩学院《电力电子技术》校级精品课——————第2章整流电路物理与机电学院电气教研组 3 ( 2-21 ) 由于晶闸管阴极与零点间的电压即为整流输出电压 ud, 其最小值为零,而晶闸管阳极与零点间的最高电压等于变压器二次相电压的峰值, 因此晶闸管阳极与阴极间的最大电压等于变压器二次相电压的峰值, 即( 2-22 ) b阻感负载特点:阻感负载, L 值很大, id波形基本平直: a≤30°时:整流电压波形与电阻负载时相同; a >30 °时(如 a =60 °时的波形如图 2-16 所示) u 2过零时, VT 1不关断, 直到 VT 2的脉冲到来,才换流,由 VT 2导通向负载供电,同时向 VT 1施加反压使其关断—— u d波形中出现负的部分阻感负载时的移相范围为 90°。数量关系: U d/U 2与 a成余弦关系, 如图 2-15 中的曲线 2所示。如果负载中的电感量不是很大,则当 a >30 °后, u d中负的部分减少, U d略为增加, U d/U 2与 a的关系将介于曲线 1和 2 之间。变压器二次电流即图 2-15 三相半波可控整流电路 U d /U 2与a 的关系图 2-16 三相半波可控整流电路,阻感负载时的电路及 a =60 ° 时的波形龙岩学院《电力电子技术》校级精品课——————第2章整流电路物理与机电学院电气教研组 4 晶闸管电流的有效值为晶闸管的额定电流为晶闸管最大正反向电压峰值均为变压器二次线电压峰值图 2-16 中i d波形有