整流电路学习教案

1、会计学1整流整流(zhngli)电路电路 第一页，共60页。 按照输入交流电源的相数按照输入交流电源的相数:单相、三相和多相整流单相、三相和多相整流(zhngli)电路；电路； 按电路中组成的电力电子器件控制特性按电路中组成的电力电子器件控制特性:不可控、半不可控、半控和全控整流控和全控整流(zhngli)电路；电路； 根据整流根据整流(zhngli)电路的结构形式电路的结构形式:半波、全波和半波、全波和桥式整流桥式整流(zhngli)电路等类型。电路等类型。 相控整流电路相控整流电路:电压可调；电压可调； 二极管整流电路二极管整流电路:电压固定；电压固定； 整流电路的类型整流电路的类型 ：第

2、1页/共60页第二页，共60页。 利用电力电子器件的可控开关特性把交流电能利用电力电子器件的可控开关特性把交流电能变为直流电能的整流变为直流电能的整流(zhngli)电路构成的系统称为整流电路构成的系统称为整流(zhngli)器。器。2、整流器电路性能和控制方式必须、整流器电路性能和控制方式必须(bx)满足的要求：满足的要求：1、定义：、定义：第2页/共60页第三页，共60页。1、电压、电压(diny)纹波系数纹波系数u（5.1.1）如果直流输出电压有效值用如果直流输出电压有效值用U表示表示(biosh)，则，则 ， 因此有：因此有：若第若第n次谐波峰值为次谐波峰值为Unm, 则定义则定义Un

3、m与与UD之比为电压脉动系数之比为电压脉动系数Sn，（5.1.3）（5.1.2）DHuUU 22DHUUU 12 DuUU 2、电压脉动系数、电压脉动系数SnDnmnUUS 第3页/共60页第四页，共60页。3、 输入输入(shr)电流总畸变率电流总畸变率THD（5.1.4） 2122212112121nssnsnsssssIIIIIIIITHD式中式中Isn为为n次谐波次谐波(xi b)电流有效值。电流有效值。第4页/共60页第五页，共60页。4、 输入输入(shr)功功率因数率因数PF 定义交流电源输入有功功率平均值定义交流电源输入有功功率平均值P与其视在功率与其视在功率(sh zi n

4、l)S之比为输入之比为输入功率因数功率因数PF（Power factor）, 即即 对于无畸变的正弦波，谐波电流在一个周期内的平均功率为零，对于无畸变的正弦波，谐波电流在一个周期内的平均功率为零，只有基波只有基波(j b)电流电流Is1形成有功功率形成有功功率 SPPF ssIUS 11cos ssIUP 1cos 上式中上式中1是输入电压与输入电流基波分量之间的相位角。则是输入电压与输入电流基波分量之间的相位角。则 称为基波位移因数称为基波位移因数(或基波功率因数或基波功率因数)，于是输入功率因数为，于是输入功率因数为:1111coscos ssssssIIIUIUSPPF （5.1.5）（

5、5.1.6）第5页/共60页第六页，共60页。4、 输入输入(shr)功率因数功率因数PF(续续)（5.1.7）ssII11111coscos ssssssIIIUIUSPPF 22122221111111THDIIIIIIInssnnsnssss 211cosTHDPF 中中 称为基波称为基波(j b)因数，且有因数，且有 所以所以式式（5.1.6）1cos 第6页/共60页第七页，共60页。n5.7 (n bin)电路电路n5.8 晶闸管相控电路的晶闸管相控电路的驱动控制驱动控制n5.9 PWM整流电路整流电路第7页/共60页第八页，共60页。tUusin222图图5.2.1 单相半波单相

6、半波(bn b)可控可控整流整流 1. 电阻性负载电阻性负载（5.2.2）第8页/共60页第九页，共60页。 1. 电阻性负载时参数电阻性负载时参数(cnsh)计算：计算：根据波形图根据波形图5.2.1 (b)，可求出整流输出电压平均值为：可求出整流输出电压平均值为：2cos145. 02cos12)(sin221222 UUttdUUd 移相范围：移相范围：整流输出电压整流输出电压Ud的平均值从最大值变的平均值从最大值变化到零时，控制角化到零时，控制角的变化范围为移相范围。的变化范围为移相范围。当当=0时，时，Ud=0，当当=时，时，Ud=0.45U2为最大值。为最大值。 这种通过控制触发脉

7、冲的相位来控制直流输出电压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，简称相控方式。大小的方式称为相位控制方式，简称相控方式。单相半波相控整流电路带电阻性负载时移相范围为单相半波相控整流电路带电阻性负载时移相范围为。图图5.2.1 单相半波可控单相半波可控 整流波形图整流波形图 第9页/共60页第十页，共60页。 1. 电阻性负载时参数电阻性负载时参数(cnsh)计算（续）：计算（续）： 图图5.2.1 单相单相(dn xin)半波可控半波可控 整流波形图整流波形图 242sin)()sin2(21222 UtdtUU根据有效值的定义，整流输出电压的有效值为根据有效

8、值的定义，整流输出电压的有效值为 （5.2.4）那么，整流输出电流的平均值那么，整流输出电流的平均值Id和有效值和有效值I分别为分别为RUI RUIdd 电流的波形系数电流的波形系数Kf为为 )cos1(2)(22sin2cos12242sin dfIIK（5.2.7）（5.2.5）（5.2.6）上式上式(5.2.7)表明，控制角表明，控制角越大，波形系数越大，波形系数Kf越大。越大。 第10页/共60页第十一页，共60页。 1. 电阻电阻(dinz)性负载时参数计算（续）：性负载时参数计算（续）： 图图5.2.1 单相半波单相半波(bn b)可控可控 整流原理整流原理（5.2.8）如果忽略晶

9、闸管如果忽略晶闸管T的损耗，则变压器二次侧输出的有功功率为的损耗，则变压器二次侧输出的有功功率为 电源输入的视在功率为电源输入的视在功率为（5.2.10）（5.2.9） 从上式可知，功率因数是控制角从上式可知，功率因数是控制角的函数，且越的函数，且越大，相大，相控整流输出电压越低，功率因数控整流输出电压越低，功率因数PF越小。越小。 当当=0时，时，PF=0.707为最大值。这是因为电路的输出电流中为最大值。这是因为电路的输出电流中不仅存在谐波，而且基波电流与基波电压不仅存在谐波，而且基波电流与基波电压(即电源输入正弦电压即电源输入正弦电压)也不同相，即是使电阻性负载，也不同相，即是使电阻性负

10、载，PF也不会等于也不会等于1。UIRIPd 2IUS2 电路的功率因数电路的功率因数 242sin22 UUIUUISPPF第11页/共60页第十二页，共60页。 2. 电感性电感性(gnxng)负载负载（等效为电感（等效为电感(din n)L和电阻和电阻R串联）串联）图图5.2.3 感性负载单相半波可控整流电路及其波形感性负载单相半波可控整流电路及其波形工作原理工作原理第12页/共60页第十三页，共60页。 2. 电感性电感性(gnxng)负载负载 )(21)(21tdutduUUULRdLdRd02)(21)(2100 diLtddtdiLtduULdL )(21tduURd故故 （5.

11、2.11）（5.2.12）（5.2.13）第13页/共60页第十四页，共60页。 2. 电感性电感性(gnxng)负载（大电感）负载（大电感） 22 0 dU第14页/共60页第十五页，共60页。 2. 电感性负载电感性负载(fzi)（大电感）（大电感） 在电源电压正半周，负载电流由晶闸管导通提供；在电源电压正半周，负载电流由晶闸管导通提供； 电源电压负半周时，续流二极管电源电压负半周时，续流二极管D维持负载电流；维持负载电流； 因此负载电流是一个连续且平稳的直流电流。大电感负载时，负载电流波形是一条平行于横轴的直线，其值为因此负载电流是一个连续且平稳的直流电流。大电感负载时，负载电流波形是一

12、条平行于横轴的直线，其值为Id； 第15页/共60页第十六页，共60页。 2. 电感性电感性(gnxng)负载（大电感）参数计算负载（大电感）参数计算22UddTdTIII 22 ddDdDIII 22 ddDDIII 22 ddTTIII 22 （5.2.17）（5.2.14）（5.2.15）（5.2.16）第16页/共60页第十七页，共60页。3、单相半波可控整流、单相半波可控整流(zhngli)电路特点：电路特点：第17页/共60页第十八页，共60页。1、阻性负载、阻性负载(fzi)图图5.2.6 单相单相(dn xin)全控桥式整流电路全控桥式整流电路带电阻性负载的电路与工作波形带电阻

13、性负载的电路与工作波形tUtUum sin2sin222 （的移相范围是的移相范围是0180）工作原理分析：工作原理分析：第18页/共60页第十九页，共60页。1、阻性负载参数、阻性负载参数(cnsh)计算：计算：3）输出电流）输出电流(dinli)的平均值和有效值分别为的平均值和有效值分别为2）整流输出电压的有效值为）整流输出电压的有效值为 即即Ud为最小值时，为最小值时，=180，Ud为最大值时为最大值时=0，所以单相全控所以单相全控桥式整流电路带电阻性负载时，桥式整流电路带电阻性负载时，的移相范围是的移相范围是0180。1）整流输出电压的平均值）整流输出电压的平均值 2cos19.0)c

14、os1(2)(sin21222 UUttdUUd 22sin)()sin2(1222UtdtUU2cos19 . 02 ddddRURUI 22sin2ddRURUI（5.2.18）（5.2.19）（5.2.20）（5.2.21）第19页/共60页第二十页，共60页。1、阻性负载参数、阻性负载参数(cnsh)计算：计算：4）流过每个晶闸管的平均电流为输出）流过每个晶闸管的平均电流为输出(shch)电流平均值的一半，即电流平均值的一半，即5）流过每个晶闸管的电流有效值为）流过每个晶闸管的电流有效值为2cos145. 0212 dddTRUII222sin2)()sin2(21222IRUtdtR

15、UIddT （5.2.23）（5.2.22）26）晶闸管承受的最大反向电压为）晶闸管承受的最大反向电压为 U2。 7）在一个周期内每个晶闸管只导通一次，流过晶闸管的电流）在一个周期内每个晶闸管只导通一次，流过晶闸管的电流波形系数为波形系数为 )cos1(2)(22sin2cos1222sin222 dddTTfTRURUIIK（5.2.24）第20页/共60页第二十一页，共60页。1、阻性负载、阻性负载(fzi)参数计算：参数计算：9） 在一个周期内电源通过变压器两次向负载提供能量，因此负载电流有效值在一个周期内电源通过变压器两次向负载提供能量，因此负载电流有效值d与变压器次级电流有效值与变压

16、器次级电流有效值I2相同。那么电路的功率因数相同。那么电路的功率因数(n l yn sh)可以按下式计算可以按下式计算8）负载电流的波形系数为）负载电流的波形系数为)cos1(2)(22sin dfIIK 22sin2222UUUUIUIUSPPFddd（5.2.26）（5.2.25）第21页/共60页第二十二页，共60页。、 的移相范围相等，均为的移相范围相等，均为0180；、输出电压平均值、输出电压平均值Ud是半波整流电路的倍；是半波整流电路的倍；、在相同的负载功率下，流过晶闸管的平均电流减、在相同的负载功率下，流过晶闸管的平均电流减 小一半小一半(ybn)；、功率因数提高了、功率因数提高

17、了 倍。倍。2 通过上述数量关系的分析，电阻负载时，对单相通过上述数量关系的分析，电阻负载时，对单相(dn xin)全控桥式整流电路与半波整流电路可作如全控桥式整流电路与半波整流电路可作如下比较：下比较：第22页/共60页第二十三页，共60页。2大电感大电感(din n)负载负载 图图5.2.8 单相全控桥式整流单相全控桥式整流(zhngli)电路带电感性负载电路与波形图电路带电感性负载电路与波形图工作原理分析：工作原理分析：电路控制角的电路控制角的移相范围移相范围为为0/2第23页/共60页第二十四页，共60页。2大电感大电感(din n)负载参数计算：负载参数计算：1）在电流连续）在电流连

18、续(linx)的情况下整流输出电压的平均值为的情况下整流输出电压的平均值为2）整流输出电压有效值为）整流输出电压有效值为3）晶闸管承受的最大正反向电压为）晶闸管承受的最大正反向电压为 U2。 cos22)(sin2122UttdUUd cos9 . 02U (090)222)()sin2(1UtdtUU 2(5.2.27) (5.2.28) 4）在一个周期内每组晶闸管各导通）在一个周期内每组晶闸管各导通180，两组轮流导通，两组轮流导通，变压器次级中的电流是正负对称的方波，电流的平均值变压器次级中的电流是正负对称的方波，电流的平均值Id和和有效值有效值I相等，其波形系数为。相等，其波形系数为。

19、第24页/共60页第二十五页，共60页。2大电感负载大电感负载(fzi)参数计算：参数计算：5）在电流连续的情况下整流）在电流连续的情况下整流(zhngli)输出电压的平均值为输出电压的平均值为(5.2.29) (5.2.30) 单相全控桥式整流电路具有输出电流脉动小，功率因数高，单相全控桥式整流电路具有输出电流脉动小，功率因数高，变压器次级中电流为两个等大反向的半波，没有直流磁化问题，变压器次级中电流为两个等大反向的半波，没有直流磁化问题，变压器的利用率高。变压器的利用率高。 在大电感负载情况下，在大电感负载情况下，接近接近/2时，输出电压的平均值接时，输出电压的平均值接近于零，负载上的电压

20、太小。且理想的大电感负载是不存在的，近于零，负载上的电压太小。且理想的大电感负载是不存在的，故实际电流波形不可能是一条直线，而且在故实际电流波形不可能是一条直线，而且在之前，电流就之前，电流就出现断续。电感量越小，电流开始断续的出现断续。电感量越小，电流开始断续的值就越小。值就越小。dddTdTIIII2122 dddTTIIII2122 6）结论：）结论：第25页/共60页第二十六页，共60页。3反电势负载工作反电势负载工作(gngzu)原理原理 反电动势负载：反电动势负载：对于可控整流电路来说，被充电的蓄电池、电容器、正在运行的直流电动机的电枢（电枢旋转时产生感应电动势对于可控整流电路来说

21、，被充电的蓄电池、电容器、正在运行的直流电动机的电枢（电枢旋转时产生感应电动势E）等本身是一个直流电压的负载。等本身是一个直流电压的负载。dddRiEu dddREui 第26页/共60页第二十七页，共60页。3反电势负载工作反电势负载工作(gngzu)原理原理 导电角导电角时，整流电流波形出现断流。其波形如图时，整流电流波形出现断流。其波形如图5.2.9(c)所示，图中的所示，图中的为停止导电角。也就是说与电阻负载时相比，晶闸管提前了为停止导电角。也就是说与电阻负载时相比，晶闸管提前了电角度停止导电。电角度停止导电。 22arcsinUE (5.2.31) 时，若触发脉冲到来，晶闸管因承受负

22、电压不可能导通。为了使晶闸管可靠导通，要求触发脉冲有足够的宽度，保证当时，若触发脉冲到来，晶闸管因承受负电压不可能导通。为了使晶闸管可靠导通，要求触发脉冲有足够的宽度，保证当 时刻晶闸管开始承受正电压时，触发脉冲仍然存在。这样就要求触发角时刻晶闸管开始承受正电压时，触发脉冲仍然存在。这样就要求触发角。 t第27页/共60页第二十八页，共60页。3反电势负载参数反电势负载参数(cnsh)计算计算(5.2.33) (5.2.32) l1）整流器输出）整流器输出(shch)端直流电压平均值端直流电压平均值 l2）整流电流平均值）整流电流平均值 )()cos(cos21)()sin2(122 EUEt

23、dEtUEUd EU )cos(cos2212 dddREtUtdiIsin21)(12 EURd )cos(cos212第28页/共60页第二十九页，共60页。1大电感大电感(din n)负载时的工作情况负载时的工作情况 图图5.2.10 单相半控桥式整流电路单相半控桥式整流电路(dinl)带带大电感负载时的电压、电流波形图大电感负载时的电压、电流波形图 晶闸管在触发时刻被迫换流，二极管则在电源电压过零时自然换流；由于自然续流的作用，整流输出电压晶闸管在触发时刻被迫换流，二极管则在电源电压过零时自然换流；由于自然续流的作用，整流输出电压ud的波形没有负半波的部分，与全控桥电路带电阻性负载相同

24、。的波形没有负半波的部分，与全控桥电路带电阻性负载相同。 的移相范围为的移相范围为0180，Ud、d的计算公式和全控桥带电阻性负载时相同；流过晶闸管和二极管的电流都是宽度为的计算公式和全控桥带电阻性负载时相同；流过晶闸管和二极管的电流都是宽度为180的方波且与无关，交流侧电流为正负对称的交变方波。的方波且与无关，交流侧电流为正负对称的交变方波。 工作特点：工作特点：第29页/共60页第三十页，共60页。1大电感大电感(din n)负载时的工作情况负载时的工作情况 图图5.2.10 单相半控桥式整流电路单相半控桥式整流电路(dinl)带带大电感负载时的电压、电流波形图大电感负载时的电压、电流波形

25、图 在实际运行中，当突然把控制角在实际运行中，当突然把控制角 增大到增大到180以上或突然切断触发电路时，会发生正在导通的晶闸管一直导通两个二极管轮导通的失控现象。此时触发信号对输出电压失去了控制作用，失控在使用中是不允许的，为了消除失控，带电感性负载的半控桥式整流电路还需加接续流二极管。以上或突然切断触发电路时，会发生正在导通的晶闸管一直导通两个二极管轮导通的失控现象。此时触发信号对输出电压失去了控制作用，失控在使用中是不允许的，为了消除失控，带电感性负载的半控桥式整流电路还需加接续流二极管。 续流二极管的作用：续流二极管的作用：消除失控消除失控第30页/共60页第三十一页，共60页。2大电

26、感负载时参数大电感负载时参数(cnsh)计算计算 输出输出(shch)电压平均值电压平均值为为2cos19 . 0)cos1 (2)(sin21222 UUttdUUd输出电压有效值为输出电压有效值为 22sin)()sin21222UtdtUU（(5.2.36) (5.2.35) 第31页/共60页第三十二页，共60页。 在控制角为在控制角为时，每个晶闸管一周期时，每个晶闸管一周期(zhuq)内的导通角为内的导通角为 ，续流管的流通角为，续流管的流通角为 ，2大电感大电感(din n)负载时参数计算负载时参数计算 ddTdTIII 22 ddTTIII 22 ddDdDIII 2ddDDII

27、I 2流经续流二极管的平均电流和有效电流分别为流经续流二极管的平均电流和有效电流分别为(5.2.38) (5.2.37) (5.2.40) (5.2.39) 则流过晶闸管的电流平均值和有效值分别为则流过晶闸管的电流平均值和有效值分别为 T 2 D第32页/共60页第三十三页，共60页。n谐波分析谐波分析n5.7 有源逆变电路有源逆变电路(dinl) n5.8 晶闸管相控电路晶闸管相控电路(dinl)的驱动控制的驱动控制n5.9 PWM整流电路整流电路(dinl) 第33页/共60页第三十四页，共60页。1、电阻、电阻(dinz)性负载工作原理分析性负载工作原理分析图图5.3.1 电阻性负载的三

28、相半波相控整流电路及波形电阻性负载的三相半波相控整流电路及波形(=0)第34页/共60页第三十五页，共60页。1、电阻性负载、电阻性负载(fzi)工作原理分析工作原理分析图图5.3.1 电阻性负载的三相半波相控整流电路及波形电阻性负载的三相半波相控整流电路及波形(=0)第35页/共60页第三十六页，共60页。1、电阻性负载工作原理、电阻性负载工作原理(yunl)分析分析当当=30时，时，ud、id波形波形(b xn)临界连续。临界连续。 当当=150时，整流输出电压为零。时，整流输出电压为零。 在在30时，输出电压和电流波形将不再连续；时，输出电压和电流波形将不再连续；在电源交流电路中不存在电

29、感情况下，晶闸管之间的电流转移是在瞬间完成的；在电源交流电路中不存在电感情况下，晶闸管之间的电流转移是在瞬间完成的；负载上的电压波形是相电压的一部分；负载上的电压波形是相电压的一部分；晶闸管处于截止状态时所承受的电压是线电压而不是相电压。晶闸管处于截止状态时所承受的电压是线电压而不是相电压。整流输出电压的脉动频率为整流输出电压的脉动频率为 HZ(脉波数脉波数m=3)。结论：结论：图图5.3.2 5.3.2 三相半波相控整流三相半波相控整流=18=18、6060时的波形图时的波形图150503 第36页/共60页第三十七页，共60页。1、电阻、电阻(dinz)性负载数量关系性负载数量关系 若若A

30、相电源相电源(dinyun)输入相电压输入相电压 ，B、C相相应滞后相相应滞后 则有如下数量关系：则有如下数量关系：tUuA sin222 120)300(cos17. 1)(sin23/2126562 UttdUUd 式中式中为整流变压器二次侧相电压有效值。为整流变压器二次侧相电压有效值。 (5.3.1) 当当3030时，负载电流连续，各相晶闸管每周期时，负载电流连续，各相晶闸管每周期轮流导电轮流导电120120，即导通角，即导通角T T =120=120。输出电压平均值为输出电压平均值为 当当=0时整流输出电压平均值时整流输出电压平均值d最大。增大最大。增大，Ud减小，当减小，当=150时

31、，时，Ud=0。所以带电阻性负载的三相所以带电阻性负载的三相半波相控整流电路的半波相控整流电路的移相范围为移相范围为0150第37页/共60页第三十八页，共60页。1、电阻性负载、电阻性负载(fzi)数量关系数量关系(5.3.1) 当当30时，负载电流时，负载电流(dinli)断续，断续， ，输出电压平均值输出电压平均值d为为150 62)(sin23/21ttdUUd3)30cos(117. 12 U)15030( (4) 晶闸管承受的最大反向电压为电源线电压峰值，晶闸管承受的最大反向电压为电源线电压峰值，即即 ，最大正向电压为电源相电压，即最大正向电压为电源相电压，即 。22U26U第38

32、页/共60页第三十九页，共60页。1、电阻性负载数量、电阻性负载数量(shling)关系关系(5.3.4) （5）负载）负载(fzi)电流的电流的平均值平均值 dddRUI ddTII31 )2cos2332(212 dTRUI30 o)2sin412cos4365(212 dTRUI15030 流过每个晶闸管的平均电流流过每个晶闸管的平均电流流过每个晶闸管的电流有效值为流过每个晶闸管的电流有效值为(5.3.5) (5.3.3) (5.3.6) 第39页/共60页第四十页，共60页。1、大电感、大电感(din n)负载负载 (1)在在30时，时，ud的波形与电阻性负载时相同。的波形与电阻性负载

33、时相同。 (2)30时时ud波形出现波形出现(chxin)部分负压。部分负压。 (3)尽管尽管30，由于大电感负载的作用，仍然使各相晶闸管导通，由于大电感负载的作用，仍然使各相晶闸管导通120，保证了电流的连续。，保证了电流的连续。 电路特点：电路特点：图图5.3.3 大电感负载的三相半波整流电路及波形大电感负载的三相半波整流电路及波形 第40页/共60页第四十一页，共60页。1、大电感、大电感(din n)负载数量关系负载数量关系流过每个晶闸管的平均流过每个晶闸管的平均(pngjn)电流与有效电流分别为电流与有效电流分别为 65622cos17. 1)(sin23/21UttdUUd 当当=

34、0时时Ud最大最大，当当=90时，时，Ud=0。因此，大电感负载因此，大电感负载时，时，三相半波整流电路的移相范围为三相半波整流电路的移相范围为090。整流输出电压平均值整流输出电压平均值ud为为dddTdTIIII313601202 dddTTIIII577. 0312 (5.3.8) (5.3.7) (5.3.9) 第41页/共60页第四十二页，共60页。1、大电感负载、大电感负载(fzi)接续流二极管时接续流二极管时4）续流二极管在一周期）续流二极管在一周期(zhuq)内内导通三次，其导通角导通三次，其导通角D=3(30)。 1）ud的波形与纯电阻性负载时一样，的波形与纯电阻性负载时一样

35、，Ud的计算公式也一样。的计算公式也一样。)300(cos17. 1)(sin23/2126562 UttdUUd图图5.3.3 大电感负载的大电感负载的 三相半波整流电路三相半波整流电路2）负载电流）负载电流id=iT1+iT2+iT3+iD。3）一周期内晶闸管的导通角）一周期内晶闸管的导通角 T=150。第42页/共60页第四十三页，共60页。1、大电感负载、大电感负载(fzi)接续流二极管时接续流二极管时图图5.3.3 大电感负载大电感负载(fzi)的的 三相半波整流电路三相半波整流电路（5.3.13）5）流过晶闸管的平均电流和有效电流分别为）流过晶闸管的平均电流和有效电流分别为6）流过

36、续流管的平均电流和）流过续流管的平均电流和有效电流分别为有效电流分别为ddTdTIII 3601502 ddTTIII 3601502 ddDdDIII 120302 ddDDIII 120302 （5.3.10）（5.3.11）（5.3.12）第43页/共60页第四十四页，共60页。 共阴极组的自然换流点共阴极组的自然换流点(=0)在在t1、t、t时刻，分别时刻，分别(fnbi)触发、晶闸管。触发、晶闸管。 共阳极组的自然换流点共阳极组的自然换流点(=0)在在t、t、t时刻，分别时刻，分别(fnbi)触发、晶闸管。触发、晶闸管。 晶闸管的导通顺序为：晶闸管的导通顺序为：123456。 图图5

37、.3.4 三相桥式相控整流三相桥式相控整流(zhngli)电路电路 带电阻负载带电阻负载 时的情况时的情况01、电阻性负载工作原理电阻性负载工作原理第44页/共60页第四十五页，共60页。2、三相、三相(sn xin)桥式全控整流电桥式全控整流电路的特点路的特点 （l）每个时刻均需）每个时刻均需2个不同个不同(b tn)组的晶闸管同时导组的晶闸管同时导通，形通，形成向负载供电的回路，其中且不能为同一相的晶闸管；成向负载供电的回路，其中且不能为同一相的晶闸管； （2）对触发脉冲的要求：）对触发脉冲的要求：6个晶闸管的触发脉冲按个晶闸管的触发脉冲按 ug1ug2ug3ug4ug5ug6的顺序（相位

38、依次差的顺序（相位依次差60） 分别触发晶闸管分别触发晶闸管123456；共阴极组共阴极组1、3、5的触发脉冲依次相差的触发脉冲依次相差120，共阳极组共阳极组、的触发脉冲也依次差的触发脉冲也依次差 120, 同一相的上下两个桥臂，即同一相的上下两个桥臂，即 T1、与与T4，T3与与 T6，T5与与 T2脉冲相差脉冲相差180；第45页/共60页第四十六页，共60页。2、三相桥式全控整流、三相桥式全控整流(zhngli)电电路的特点路的特点 宽脉冲触发：使脉冲宽度大于宽脉冲触发：使脉冲宽度大于60(一般取一般取80100);双脉冲触发：用两个窄脉冲代替宽脉冲，两个窄脉冲的前沿双脉冲触发：用两个

39、窄脉冲代替宽脉冲，两个窄脉冲的前沿(qinyn)相差相差60，脉宽一般为，脉宽一般为2030。 （3）全控桥触发脉冲类型：）全控桥触发脉冲类型：（4）带电阻负载时三相桥式全控整流电路角）带电阻负载时三相桥式全控整流电路角的移相范围是的移相范围是 120。 第46页/共60页第四十七页，共60页。3、三相桥式全控整流、三相桥式全控整流电路电路(dinl)不同时工作原理不同时工作原理 =30时工作时工作(gngzu)波形：波形：图图5.3.5 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 带电阻负载带电阻负载=30 时的情况时的情况第47页/共60页第四十八页，共60页。3、三相、三相(sn xin)

40、桥式全控整流桥式全控整流电路电路不同时工作原理不同时工作原理 =60时工作时工作(gngzu)波形：波形：图图5.3.6 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 带电阻负载带电阻负载=60 时的情况时的情况第48页/共60页第四十九页，共60页。=90时工作时工作(gngzu)波形：波形：图图5.3.7 三相桥式相控整流三相桥式相控整流(zhngli)电路电路 带电阻负载带电阻负载=90 时的情况时的情况3、三相桥式全控整流三相桥式全控整流电路电路不同时工作原理不同时工作原理 第49页/共60页第五十页，共60页。4、三相桥式全控整流、三相桥式全控整流(zhngli)电路参数电路参数计算计算

41、 2）当）当60时，负载电流不连续，整流输出时，负载电流不连续，整流输出(shch)电压的平均值为电压的平均值为 1）当）当60时，负载电流连续，负载上承受的是线电压时，负载电流连续，负载上承受的是线电压设其表达式为设其表达式为 ，在，在 内积分上内积分上 、下限为、下限为 和和 。因此当控制角为时，整流输出电压的平均值为。因此当控制角为时，整流输出电压的平均值为tUuAB sin232 3 32 3 cos34. 2cos63)(sin631222323UUttdUUd 3cos134. 23cos163)(sin6312223UUttdUUd（5.3.14）（5.3.15）晶闸管承受的最大

42、正、反向峰值电压为晶闸管承受的最大正、反向峰值电压为 26U第50页/共60页第五十一页，共60页。5、大电感、大电感(din n)负载负载 图图5.3.8 带大电感负载的带大电感负载的三相三相(sn xin)全控桥式全控桥式 整流电整流电路及路及=0时的电流电压波形时的电流电压波形 1）=0时工作波形时工作波形电路移向范围为电路移向范围为090第51页/共60页第五十二页，共60页。5、大电感、大电感(din n)负载负载 图图5.3.9 带大电感带大电感(din n)负载的三相全控桥式整流电路在负载的三相全控桥式整流电路在=30、90时的电流时的电流电压波形电压波形 2）=30、 90时工

43、作波形时工作波形第52页/共60页第五十三页，共60页。6、大电感负载参数、大电感负载参数(cnsh)计算计算 在在090范围范围(fnwi)内负载电流连续，负载上承内负载电流连续，负载上承受的是线电压，设其表达式为受的是线电压，设其表达式为 ，而线，而线电压超前于相电压电压超前于相电压30，在内，在内 积分上、下限为积分上、下限为 和和 。因此当控制角为。因此当控制角为时：时：(5.3.16)tUuAB sin232 cos34. 2cos63)(sin63/1222323UUttdUUd 3 32 31）整流输出电压的平均值为）整流输出电压的平均值为（090）2）负载电流平均值为）负载电流平均值为 cos34. 22ddddRURUI (5.3.17)第53页/共60页第五十四页，共60页。 三相全控桥式整流电路中，晶闸管换流只在本组内进行三相全控桥式整流电路中，晶闸管换流只在本组内进行