授课3三相桥式

1、 电力电子技术篇电力电子技术篇 维修电工高级工维修电工高级工一、三相桥式全控整流电路一、三相桥式全控整流电路课题三课题三 三相桥式可控整流电路三相桥式可控整流电路二、三相桥式半控整流电路二、三相桥式半控整流电路三、三相可控整流电路小结及举例三、三相可控整流电路小结及举例第九单元第九单元 三相可控整流电路三相可控整流电路第二节第二节 三相桥式全控整流电路三相桥式全控整流电路一、电路组成一、电路组成 如图如图9-89-8所示所示 电路实质是一组共阴极电路实质是一组共阴极组和一组共阳极组的三相半组和一组共阳极组的三相半波可控整流电路的串联。波可控整流电路的串联。 VT1 VT1、VT3VT3、VT5

2、VT5为共阴为共阴极组，哪个具备导通条件！极组，哪个具备导通条件！取决于其阳极电位哪个高！取决于其阳极电位哪个高！工作在三相电源电压正半周。工作在三相电源电压正半周。 VT4 VT4、VT6VT6、VT2VT2为共阳为共阳极组，哪个具备导通条件！极组，哪个具备导通条件！取决于其阴极电位哪个低！取决于其阴极电位哪个低！工作在三相电源电压负半周。工作在三相电源电压负半周。 电路要工作，需共阴极组和共阳极组各导通一电路要工作，需共阴极组和共阳极组各导通一个！输出为相应的线电压。个！输出为相应的线电压。第九单元第九单元 三相可控整流电路三相可控整流电路第二节第二节 三相桥式全控整流电路三相桥式全控整流

3、电路一、电路组成一、电路组成 如图如图9-89-8所示所示 晶闸管导通顺序如图。晶闸管导通顺序如图。 VT1VT1 VT2VT2 VT3VT3 VT4VT4 VT5VT5 VT6 VT6 每隔每隔6060 晶闸管换流一次，保证导通；同组的晶闸管是每隔晶闸管换流一次，保证导通；同组的晶闸管是每隔120120 换流一次。换流一次。第九单元第九单元 三相可控整流电路三相可控整流电路第二节第二节 三相桥式全控整流电路三相桥式全控整流电路二、电路工作原理二、电路工作原理 1. 1.电阻性负载电阻性负载 各波形如图所示。各波形如图所示。 = 0 = 0 、3030 、6060 、 9090 当当 =120

4、=120 时，时，Ud Ud 0 0因此，移相范围（因此，移相范围（ 变化范围）为变化范围）为0 0 120120 。控制角控制角 ：自然换流点到触发脉冲出现的电角度。自然换流点到触发脉冲出现的电角度。第九单元第九单元 三相可控整流电路三相可控整流电路第二节第二节 三相桥式全控整流电路三相桥式全控整流电路二、电路工作原理二、电路工作原理1.1.输出平均电压输出平均电压: : Ud = 2.34UUd = 2.34U2 2 cos cos 为为 0 0 60 60 Ud Ud波形连续波形连续2.2.输出平均电流输出平均电流: : Id = Ud / RdId = Ud / Rd电阻性负载电路计算

5、电阻性负载电路计算: : 为为 6060 120 120 Ud Ud波形断续波形断续3.3.晶闸管平均电流晶闸管平均电流: : IdT = Id / 3 ; IdT = Id / 3 ; 晶闸管有效值电流晶闸管有效值电流: : I IT T = Id = Id314.4.晶闸管承受电压晶闸管承受电压: : Um = UUm = U2 2 6 Ud = 2.34U Ud = 2.34U2 2 1+cos(60 1+cos(60 + + ) ) 5.5.变压器两次电流变压器两次电流: : I I2 2 = Id = Id 32 = 30 = 30 波形波形wwwwud1ud2 = 30iaOtOt

6、OtOtuduabuacuaubucwt1uabuacubcubaucaucbuabuacuabuacubcubaucaucbuabuacuVT1三相桥式全控整流电路带电阻负载三相桥式全控整流电路带电阻负载a= 30 a= 30 时的波形时的波形 = 30 = 30 波形分析波形分析www = 60ud1ud2uduacuacuabuabuacubcubaucaucbuabuacuaubucOtwt1OtOtuVT1三相桥式全控整流电路带电阻负载三相桥式全控整流电路带电阻负载a= 60 a= 60 时的波形时的波形ud1ud2uduaubucuaubwtOwtOwtOwtOwtOiaiduab

7、uacubcubaucaucbuabuacubcubaiVT1三相桥式全控整流电路带电阻负载三相桥式全控整流电路带电阻负载a= 90 a= 90 时的波形时的波形第九单元第九单元 三相可控整流电路三相可控整流电路第二节第二节 三相桥式全控整流电路三相桥式全控整流电路二、电路工作原理二、电路工作原理2.2.电感性负载电感性负载 各波形如图所示。各波形如图所示。 = 0 = 0 、3030 、6060 、 9090 当当 =90=90 时，时，Ud Ud 0 0因此，因此， 为为 0 0 9090 。 Ud = 2.34UUd = 2.34U2 2 cos cos 为为 0 0 90 90 当当

8、：0 06060 Ud Ud波形连波形连续续当当 ：60609090 Ud Ud波形出现负波。波形出现负波。第九单元第九单元 三相可控整流电路三相可控整流电路第二节第二节 三相桥式全控整流电路三相桥式全控整流电路二、电路工作原理二、电路工作原理3.3.电感性负载电感性负载 带续流二极管。带续流二极管。 =60 =60 后，当电源为负波时，因后，当电源为负波时，因续流二极管的作续流二极管的作用，使用，使VTVT关断，关断，电源电源负波不被输出，负波不被输出，UdUd无负波。无负波。 Ud变化同电阻性负载，计算公式也一样，变化同电阻性负载，计算公式也一样，但晶闸管和续流二极管的电流另外计算。但晶闸

9、管和续流二极管的电流另外计算。第九单元第九单元 三相可控整流电路三相可控整流电路第二节第二节 三相桥式全控整流电路三相桥式全控整流电路三、电路对触发脉冲要求三、电路对触发脉冲要求根据晶闸管导通顺序，各触发脉冲顺序如图。根据晶闸管导通顺序，各触发脉冲顺序如图。 为了保证整流装置能起动工作，或在电流为了保证整流装置能起动工作，或在电流断续后能再次导通，必须对两组应导通的晶闸断续后能再次导通，必须对两组应导通的晶闸管同时加脉冲。有宽脉冲（脉宽一般管同时加脉冲。有宽脉冲（脉宽一般9090 ）和双）和双窄脉冲两种方式。窄脉冲两种方式。第九单元第九单元 三相可控整流电路三相可控整流电路第三节第三节 三相桥

10、式半控整流电路三相桥式半控整流电路一、电路组成一、电路组成 如图如图9-12a9-12a）所示）所示 电路由一组共阴极电路由一组共阴极组的三相半波可控整流电路组的三相半波可控整流电路和一组共阳极组三相半波不和一组共阳极组三相半波不可控整流电路的的串联。可控整流电路的的串联。 VT1 VT1、VT3VT3、VT5VT5为共阴为共阴极组，极组，阳极电位高阳极电位高具备导通具备导通条件！条件！具有触发脉冲后换流！具有触发脉冲后换流！工作在三相电源电压正半周。工作在三相电源电压正半周。 VD4 VD4、VD6VD6、VD2VD2为共阳为共阳极组，极组，阴极电位低阴极电位低导通！导通！在自然换流点处自然

11、换流！在自然换流点处自然换流！工作在三相电源电压负半周。工作在三相电源电压负半周。 在中等容量或不要求可逆的电力拖动中，在中等容量或不要求可逆的电力拖动中，可采用更简单、更经济的三相桥式半控整流可采用更简单、更经济的三相桥式半控整流电路。电路。第九单元第九单元 三相可控整流电路三相可控整流电路第三节第三节 三相桥式半控整流电路三相桥式半控整流电路二、电路工作原理二、电路工作原理 1. 1.电阻性负载电阻性负载 各波形如图所示。各波形如图所示。 = 0 = 0 、3030 、6060 、 9090 当当 =180=180 时，时，Ud Ud 0 0因此，移相范围（因此，移相范围（ 变化范围）为变

12、化范围）为0 0 180180 。120120 Ud = 1.17UUd = 1.17U2 2 ( 1+cos( 1+cos ) )当当 ：0 06060 Ud Ud波形连续波形连续当当 ：6060180180 Ud Ud波形出现断续。波形出现断续。第九单元第九单元 三相可控整流电路三相可控整流电路第三节第三节 三相桥式半控整流电路三相桥式半控整流电路二、电路工作原理二、电路工作原理 2. 2.电感性负载电感性负载 电路如图所示。电路如图所示。因此，仍需接续流二极管。因此，仍需接续流二极管。 与单相桥式半控一样，与单相桥式半控一样，VD4VD4、VD6VD6、VD2VD2具有具有续流作用，续流

13、作用，UdUd不会出现负波。但是，当触发脉冲不会出现负波。但是，当触发脉冲丢失，会出现一个晶闸管导通，三个二极管轮流丢失，会出现一个晶闸管导通，三个二极管轮流导通的导通的“失控失控”现象。此时，现象。此时， Ud = 1.17UUd = 1.17U2 2 。接续流二极管后，电路电流计算按三相半波电路。接续流二极管后，电路电流计算按三相半波电路。第九单元第九单元 三相可控整流电路三相可控整流电路三相可控整流电路小结及计算举例三相可控整流电路小结及计算举例一、三相可控整流电路小结一、三相可控整流电路小结电路形式电路形式负载性质负载性质 移相范围移相范围UdUdIdIdI IT TI I2 2I I

14、T(AV)T(AV)U UTnTnS S2 21.17U1.17U2 2 coscos 电阻性电阻性0 0 3030 3030 150150 1.17U1.17U2 2 1+cos(301+cos(30 + + ) ) / /3三相半波三相半波电感性电感性0 0 9090 1.17U1.17U2 2 coscos 电感性电感性（带（带D D）2.34U2.34U2 2 coscos 电阻性电阻性0 0 6060 6060 120120 2.34U2.34U2 2 1+cos(601+cos(60 + + ) ) 电感性电感性0 0 9090 2.34U2.34U2 2 coscos 电感性电感

15、性（带（带D D）三相桥式三相桥式 全控全控三相桥式三相桥式 半控半控电阻性电阻性电感性电感性0 0 180180 1.17U1.17U2 2 1+cos1+cos同电阻性负载同电阻性负载同电阻性负载同电阻性负载31IdId1.571.57I IT TU U2 2 631IdId32IdId1.35P1.35Pd d1.05P1.05Pd d第九单元第九单元 三相可控整流电路三相可控整流电路三相可控整流电路小结及计算举例三相可控整流电路小结及计算举例二、三相可控整流电路计算举例二、三相可控整流电路计算举例例题：三相桥式全控整流电路，已知：例题：三相桥式全控整流电路，已知：Ud=220VUd=2

16、20V，Rd=5Rd=5 ，大电感负载。，大电感负载。求求：（：（1 1）变压器二次线电压）变压器二次线电压U U2l2l及变压器容量及变压器容量S S。 （2 2）选择晶闸管，并写出型号（在）选择晶闸管，并写出型号（在 =0=0 时，时，2 2倍裕量倍裕量 ）。）。答：答：（1 1）U Ud d = 2.34 U= 2.34 U2 2 cos cos =1.35 U =1.35 U2l 2l cos cos 当当 =0=0 ，U Ud d=1.35 U=1.35 U2l2l，U U2l 2l = U= Ud d /1.35 =220/1.35 =163 /1.35 =220/1.35 =163（V V） U U2 2 = U= Ud d /2.34 =220/2.34 =94 /2.34 =220/2.34 =94（V V）S =3US =3U2 2 I I2 2 = 3= 3 9494 3.8 = 1075 3.8 = 1075（VAVA）I I2 2 = =0.866= =0.866 220/5 =3.8220/5 =3.8（A A）32IdId （2 2）