第二章_晶闸管相控整流电路1.ppt

第1页，第2章晶闸管相控整流电路，本章所述内容单相控整流电路三相控整流电路变压器漏感对整流电路的影响整流电路的谐波分析功率公害及其抑制措施本章着重于单相桥式整流电路和三相桥式整流电路的结构和工作原理、性质不同的负载下重要的物理量的波形分析和数值计算。 第2页，第2.1的概述，图2.1中常用的整流电路，c )至d )除了c )，d )以外，a)e)f )，g )至b )，f)c )，d )，e )，g )，整流电路，第3页，不同性质的负载对整流电路输出的电压电流波形有较大影响。 负载性质大致分为电阻加热炉、电解、电镀、电焊等几个(p42 )电阻负载。 电感性负载通过各种电机的励磁绕组、电抗器滤波的负载。 在电容性负载的整流输出上连接大容量滤波器时。 逆电位负载整流装置供给电池充电或直流电机电源时使用。 实际上属于简单性质的负荷很少。 确定负载特性需要根据实际情况进行具体分析。2.1概要、第4页、2.2单相控制整流电路、2.2.1单相桥整流电路(p45 )、1 .电阻负载、电路结构及其动作原理、u2(a )、D1、r、D4、u2(b )、第5页、2.2.1单相桥整流电路、u2(b )、D3、r、D2、u2(a )、第6页，u2(a )，VT1，r，VT4，u2(b )，u2(b )，VT3，r，VT2，u2(a )，2.2.1单相桥式整流电路，1单相桥式，第9页，晶闸管电压，2.2.1单相桥式整流电路，波形分析，第10页，2.2.1单相桥式整流电路，i2波形，波形分析，2.2.1单相桥式整流电路，第12页，u2.2. 1单相桥式整流电路，第13页，波形分析，2.2.1单相桥式整流电路，第14页，控制角在晶闸管接受正向阳极电压后触发导通角晶闸管在1个周期内导通的电角。 移相器改变的大小，即触发脉冲出现的定时。 移相范围的输出电压的平均值大于对应于0的变化范围。 换流(换相) 的电流从一对臂切换到另一对臂。 相控制变流装置将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，将这样的变流装置简称为相控制变流装置。基本概念、2.2.1单相桥式整流电路、第15页、整流输出电压平均值Ud由上式可知，角的移相范围为001800。 输出电流平均值Id、2.2.1单相桥式整流电路、基本数关系、第16页、流过晶闸管的电流平均值IdT流过晶闸管的电流有效值IT晶闸管接受的最大正向电压UFM晶闸管接受的最大反向电压URM、2.2.1单相桥式整流电路， 第17页晶闸管额定电压晶闸管的额定电流晶闸管整流电路的功率因数、控制特性、第18页、a、电路结构及其动作原理b、波形分析、图2.6单相桥式整流带电感性负载的电路和波形(p47、图2.4 )、2.2.1单相桥式整流电路、2 .感性负载(p47 )、第19页、c、基本函数关系输出晶闸管导通角与a无关，均为180输出电流平均值Id流过晶闸管的电流平均值IdT流过晶闸管的电流有效值IT， 2.2.1单相桥式整流电路，20页晶闸管接受的最大正向电压UFM晶闸管接受的最大反向电压URM晶闸管的额定电压UT(AV)晶闸管的额定电流IT(AV)整流电路的功率因数，2.2.1单相桥式整流电路，21页，a，电路结构b，波形分析， 图2.7单相桥式整流带逆电位负载时的电路和波形(p49、图2.6) 2.2.1单相桥式整流电路、3 .逆电位负载(p49 )、第22页、c、从电阻负载时开始前进晶闸管的电角而停电、停止的电角d、将负载称为直流电动机时，若电流断续则电动机的机械特性变软为了确保电流连续，在主电路直流输出侧串联连接平波电抗器所需的电感量L: 2.2.1单相桥式整流电路、电流断续、电流连续、第23页、2.2.2单相桥式整流电路、电路结构单相桥式中，分别对各个导电电路设置2个晶闸管就这样成为单相桥半控制整流电路。 半控制回路和全控制回路在电阻性负载时的动作相同。 1 .电阻性负载，第24页，2 .电感性负载，2.2.2单相桥半控制整流电路，u2的正半周，v2通过VT1和VD4向负载供电。 u2过零变为负时，在感应作用下变压器的次级线圈中不再流过电流，通过VT1和VD2回流。 在u2 -半周触发角a的时刻VT3、VT3导通，U2通过VT3和VD2向负载供给电力。 u2过零时，VD4打开，VD2关闭。 VT3和VD4回流，ud为零。第25页、2.2.2单相桥半控制整流电路、图2.10单相桥半控制整流电路的电感性负载上带有续流二极管时的电路(p49、图2.6 )、“失控”问题及其解决方法，如果没有续流二极管，则a突然增大到180， 如果没有触发脉冲，则发生晶闸管持续导通而两个二极管交替导通的情况，ud变为正弦半波，其平均值保持恒定，称为失控。 解决方法负载侧并联连接回流二极管VDR，回流过程用VDR完成，避免了失控。 回流期间的导电路径只有一个管电压降，有利于损耗的降低。 26页，输出电压平均值Ud输出电流平均值Id流过晶闸管和二极管的电流有效值流过续流二极管的电流有效值变压器二次绕组电流有效值2.2.2单相桥半控制整流电路，基本函数关系，27页，电路和波形分析，图2.11单相半波控制整流电路和波形(PPC ) 图2.1 )、2.2.3单相半波控制整流电路、第28页、2.3三相控制整流电路、交流侧由三相电源供电。 负载容量大时或要求直流电压脉动小时使用。 不会引起电网三相间的不平衡。 高次谐波被有效地控制。 最基本的是三相半波控制整流电路，三相桥式整流电路的应用最广泛。 第29页，2.3.1三相半波控制整流电路，1 .电阻性负载，变压器二次侧接线成星形得到零线，一次侧接线成三角形避免三次谐波流入电网。 三个晶闸管分别连接到u、v和w三相电源，其阴极连接到个阴极。 电路特征、自然相变点、二极管相变点为自然相变点，在各相晶闸管能够触发导通的最早时刻，将其作为计算各晶闸管的触发角a的起点，即a=0。图2.12三相半波控制整流电路的共阴极结电阻负载时的电路及=00的波形(p52、图2.9 )、第30页、2.3.1三相半波控制整流电路、图2.12三相半波控制整流电路的共阴极结电阻负载时的电路及=00的波形(p52、图2.9 )、波形分析(=00 )、变压器二次侧u相绕组和晶闸管晶闸管电压波形由3级构成。第31页，波形分析(=30o )，图2.13=300的波形(p53，图2.10 )，2.3.1三相半波控制整流电路，负载电流处于连续和断续之间的临界状态。 第32页，波形分析(=600 )，图2.14=600的波形(p53，图2.11 )，2.3.1三相半波控制整流电路，负载电流断续，小于晶闸管导通角120。 第33页，整流电压平均值Uda)300，负载电流连续b)300，负载电流断续的相移范围：001500。 负载电流平均值Id、2.3.1三相半波控制整流电路、基本数关系、第34页、晶闸管接受的最大反向电压URM晶闸管接受的最大正向电压UFM晶闸管的额定电压UT(AV)晶闸管的额定电流IT(AV )、2.3.1三相半波控制整流电路， 第35页图2.15三相半波控制整流电路共阴极接合法感应负载时的电路和=600的波形，2.3.1三相半波控制整流电路，2 .感应负载(p54 )，特征：感应负载，l值大，id波形基本平坦。 a30时：整流电压波形与电阻负载时相同。 a30的情况下(a=60时的波形如图2-16所示)。 当u2超过0时，VT1不截止，一直转到VT2的脉冲到来为止，在ud波形中出现负的部分。 id波形虽然有一定的脉动，但为了简化解析和定量计算，可以将id近似为水平线。 电阻负载时的移相范围为90。 第36页，输出电压平均值Ud为上式、a的移相范围00900。 输出电流平均值IdI2即晶闸管电流有效值IT晶闸管电流的平均值IdT、2.3.1三相半波控制整流电路、基本数关系、第37页、晶闸管最大正反电压晶闸管的额定电流晶闸管的额定电压三相整流电路的功率因数、2.3.1三相半波控制整流电路、第38页， 图2.16三相桥式整流电路(p17 )图2.15 )、2.3.2三相桥式整流电路、电感性负载(p56 )、连接有共阴极组阴极的3个晶闸管(VT1、VT3、VT5)、连接有共阳极组的阳极的3个晶闸管(VT4、VT6， VT2)，导通顺序： VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6，电路，第39页，工作原理1 2.3.2三相桥全控制整流电路，w，u，w，u，v，w，t，1，o，t，a，=0，2.3.2三相桥全控制整流电路，第41页， 动作原理3图2.17三相桥整流电路的动作原理(p17，图2.15 )，w，u，2，u，u，w，u，v，w，t，1，o，t，a，=0，2.3.2三相桥整流电路，第42页，动作原理4，图2.17三相桥整流电路的动作原理(p17，图2.15 ) ，) u，u，w，u，v，w，t，1，o，t，a，=0，2.3.2三相桥式整流电路，第43页，操作原理5，图2.17三相桥式整流电路的操作原理(p17，图2.15 )，w，u，2，u，u，w，u，u，v，w，w=0，等2.3.2三相桥全控制整流电路，第44页，工作原理6，图2.17三相桥全控制整流电路的工作原理(p17，图2.15 )，u，u，u : 2.3.2三相桥全控制整流电路，45页，2.3.2三相桥全控制整流电路，工作原理总结，表2-1晶闸管及输出整流电压时，46页，三相桥全控制整流电路的特征，(1)2管同时形成通电电路，其中共用阴极组形成， 2.3.2三相桥式整流电路、工作原理总结如下： (2)ud每周脉动6次，每次脉