文档介绍：第2章相控整流电路
出现最早、应用最广的电力电子电路。
将交流电变换为固定或可调的直流电称为“整流”,即AC/DC变换,能量从电网流向负载;反之,将直流电变换为交流电称为“有源逆变”,即DC/AC变换,能量是从负载流向电网。
整流电路的分类:
按控制程度:不可控、半控、全控
按交流电源相数:单相、三相、多相
按电路结构形式:半波、全波、桥式
重点掌握:
电路结构、工作原理、波形分析、电路中各电量的计算
负载的分类:
电阻性、电感性、电容性(不允许)、反电动势
一. 电阻性负载
1、电路结构
单相半波可控整流
a =30
a =60
2. 1 单相半波相控整流电路
提示:分析电路时假设所有器件都是理想元件
2、工作原理
在电源正半周
0<ωt<α期间,T正向阻断,负载上电压ud为零。
ωt =α时刻,T被触发导通,负载上电压ud等于电压电压u2
ωt=π时刻,u2电压过零,T关断。
在的负半周
T承受反压,一直处于反相阻断状态,全部加在T两端。
直到下一个周期的触发脉冲到来后,T又被触发导通,电路工作情况又重复上述过程。
导通角晶闸管在一个电源周期中处于通
态的电角度,用θ表示。
移相范围使输出电压从最大值到最小值
变化的触发延迟角的变化范围
触发延迟角从晶闸管开始承受正向阳极电
压起到施加触发脉冲止的电角度,用a 表示,也称触
发角或控制角。
几个重要概念
ωt
ωt
ωt
ωt
u2
ug
ud,id
uT
o
o
o
o
u2
π
2π
3π
u2
-
α
θ
α
θ
Ud
i
u
T
T
u
T
u
u
R
1
2
d
d
单相半波相控整流电路(α=30°)
t
U
w
sin
2
2
u2=
α:控制角(或移相角)
θ:导通角
返回
ωt
ωt
ωt
ωt
u2
ug
ud,id
uT
o
o
o
o
u2
π
2π
3π
u2
-
α
θ
α
θ
Ud
i
u
VT
T
u
T
u
u
R
1
2
d
d
单相半波相控整流电路(α=60°)
t
U
w
sin
2
2
u2=
α:控制角(或移相角)
θ:导通角
返回
3、各电量的计算
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(相控方式)
当触发角α=0时,Ud最大,随着触发角α的增大, Ud减小,到α=π时, Ud =0。
单相半波可控整流电路的最大移相范围是0~π,~0,θ=π-α。
(1)负载上电压平均值Ud
(2) 负载上电压有效值U、电流平均值Id、电流有效值I;晶闸管电流有效值IT;变压器二次侧电流有效值I2
晶闸管在工作中可能承受的最大正、反向电压为电源电压的峰值
(3)变压器二次侧有功功率P、视在功率S、功率因数 cosφ
cosφ是α的函数,α越大,功率因数越低。即使是电阻性负载,由于存在谐波电流,最大功率因数小于1,。