三相桥式全控整流电路.doc

8.2.6 三相桥式全控整流电路 三相桥式全控整流电路相当于一组共阴极的三相半波和一组共阳极的三相半波可控整流电路串联起来构成的。习惯上将晶闸管按照其导通顺序编号，共阴极的一组为VT1、VT3和VT5，共阳极的一组为VT2、VT4和VT6。其电路如图8.22所示图8.22三相桥式电阻性负载全控整流电路对于图8.22的电路，可以像分析三相半波可控整流电路一样，先分析若是不可控整流电路的情况，即把晶闸管都换成二极管，这种情况相当于可控整流电路的时的情况。即要求共阴极的一组晶闸管要在自然换相点1、3、5点换相，而共阳极的一组晶闸管则会在自然换相点2、4、6点换相。因此，对于可控整流电路，就要求触发电路在三相电源相电压正半周的1、3、5点的位置给晶闸管VT1、VT3和VT5送出触发脉冲，而在三相电源相电压负半周的2、4、6点的位置给晶闸管VT2、VT4和VT6送出触发脉冲，且在任意时刻共阴极组和共阳极组的晶闸管中都各有一只晶闸管导通，这样在负载中才能有电流通过，负载上得到的电压是某一线电压。其波形如图8.23所示。为便于分析，可以将一个周期分成6个区间，每个区间图8.23三相桥式电阻性负载a=0时波形区间，u相电位最高，在时刻，即对于共阴极组的u相晶闸管VT1的的时刻，给其加触发脉冲，VT1满足其导通的两个条件，同时假设此时共阳极组阴极电位最低的晶闸管VT6已导通，这样就形成了由电源u相经VT1、负载及VT6回电源v相的一条电流回路。若假设电流流出绕组的方向为正，则此时u相绕组的电流为正，v相绕组上的电流为负。在负载电阻上就得到了整流后的直流输出电压，且，为三相交流电源的线电压之一。过后到时刻，进入区间，这时u相相电压仍是最高，但对于共阳极组的晶闸管来说，由于w相相电压为最负，即VT2的阴极电位将变得最低。所以在自然换相点点，即时，给晶闸管VT2加触发脉冲，使其导通，同时由于VT2的导通，使VT6承受了反向的线电压而关断了。即共阳极组由刚才的VT6换流到VT2，则形成的电流通路仍由电源u相流出，经过还在导通的共阴极组的晶闸管VT1，向负载供电，由VT2流回到电源w相，此时。同样，再过后至时刻，进入区间，VT4阴极所接的u相相电压为最负，故又该触发晶闸管VT4，输出电压为。在区间，触发导通VT5，输出电压为。在区间，给共阳极组的晶闸管VT6加触发脉冲，使得输出电压变为。以后又重复上述过程。由图8.23的波形图可以看出，三相桥式全控整流电路中两组晶闸管的自然换相点对应相差。当时，各个晶闸管均是在各自的自然换相点换相，导通的顺序是VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6-V1，每只晶闸管轮流导通，相位相差了，也即六只晶闸管的触发脉冲依次相差。负载上得到的输出电压的波形，从相电压的波形上看，共阴极晶闸管导通时，若以变压器二次侧的中点为参考点，则整流后的输出电压为相电压正半周的包络线，而共阳极组晶闸管导通时，输出电压为相电压负半周的包络线，总的整流输出电压是两条包络线之间的差值，将其对应到线电压波形上，即为线电压在正半周的包络线。因此三相桥式全控整流电路的输出波形可用电源线电压波形表示。由图8.23中的波形可以看出晶闸管所承受的电压的波形与三相半波电路时的分析是一样的，即晶闸管本身导通时为零；同组的其他相邻晶闸管导通时，就承受相应的线电压。故晶闸管承受的最大的正反向电压仍为。而由流过一只晶闸管的电流的波形可以看出，每只晶闸管在一周期内都导通了，波形的形状与相应段的的波形相同。需要特别说明的是，三相桥式全控整流电路要保证任何时候都有两只晶闸管导通，这样才能形成向负载供电的回路，并且是共阴极和共阳极组成各一个，不能为同一组的晶闸管。所以，在此电路合闸启动过程中或电流断续时，为保证电路能正常工作，就需要保证同时触发应导通的两只晶闸管，即要同时保证两只晶闸管都有触发脉冲。一般可以采用两种方式：一是采用单宽脉冲触发，即脉冲宽度大于，小于，一般取，如图8.24中的，这样可以保证在第二个脉冲来的时候，前一个脉冲还没有消失，这样两只晶闸管VT1和VT2会同时有脉冲，因篇幅有限，在图8.24中画出了，其他五个宽脉冲没有画出。图8.24三相桥式全控整流电路触发脉冲 另一种脉冲形式是采用双窄脉冲，即要求本相的触发电路在送出本相的触发脉冲时，给前一相补发一个辅助脉冲，两个脉冲相位相差，脉宽一般是。如图8.24中，在给晶闸管VT3送出脉冲的同时，又给晶闸管VT2补发了一个辅助冲。虽然双窄脉冲的电路比较复杂，但其要求的触发电路的输出功率小，可以减小脉冲变压器的体积。而单宽脉冲触发方式虽然可以少一半脉冲输出，但为了不使脉冲变压器饱和，其铁心体积要做得大一些，绕组