电机控制技术（晶闸管三相半波可控整流电路及输出波形）

1、专业专注专心工作单位：邢台职业技术学院主讲：李光举1.1三相可控整流电路引言11.2三相半波不可控制整流电路21.3.2电阻电感负载51.3三相半波可控整流电路31.3.1电阻负载41.3.3共阳极接法三相半波可控整流电路6交流测由三相电源供电。交流测由三相电源供电。负载容量较大，或要求直流电压脉动较小、负载容量较大，或要求直流电压脉动较小、容易滤波。容易滤波。基本的是三相半波可控整流电路，三相桥式基本的是三相半波可控整流电路，三相桥式全控整流电路应用最广全控整流电路应用最广 。三相半波（三相零式）不可控整流电路三相半波不可控整流电路由三相变压器供电，也可直接接到三相四线制交流电网，二次相电压

2、有效值为U U22，线电压为U U2121，其表达式为三只整流管的阴极连在一起接到负载端，称为共阴接法，三个阳极分别接到变压器二次侧，变压器为三角形星形联结。直流平均电压值为将三相半波整流输出电压u ud d波形用富氏级数展开可得 其中直流分量即为输出电压的平均值d d，最低次的谐波为三次谐波分量，其幅值为U U22，其纹波因数为o o183 183 远比单相小。 整流输出电压u ud d和管子二端电压u uDD的波形在调试与维修时很有用，根据波形可判断各元件的工作是否正常以及故障出在何处。电路的特点：电路的特点：变压器二次侧接成星形得到零线，而一次侧接成三角形避免变压器二次侧接成星形得到零线

3、，而一次侧接成三角形避免3 3次谐波流次谐波流入电网。入电网。三个晶闸管分别接入三个晶闸管分别接入a a、b b、c c三相电源，其阴极连接在一起三相电源，其阴极连接在一起共阴极共阴极接法接法 。1.3.11.3.1电阻负载自然换相点：二极管换相时刻为自然换相点，是各相晶闸管能触发导通的最早时刻，将其作为计算各晶闸管触发角a a的起点，即a =0a =0 。图2-12 三相半波可控整流电路共阴极接法电阻负载时的电路及a =0时的波形 b)c)d)e)f)u2Riduaubuca =0Owt1wt2wt3uGOudOOuabuacOiVT1uVT1wtwtwtwtwta =0a =0 时的工作原

4、理分析变压器二次侧a a相绕组和晶闸管VTVT1 1的电流波形，变压器二次绕组电流有直流分量。晶闸管的电压波形，由3 3段组成。图2-12 三相半波可控整流电路共阴极接法电阻负载时的电路及a =0时的波形 b)c)d)e)f)u2uaubuca =0Owt1wt2wt3uGOudOOuabuacOiVT1uVT1wtwtwtwtwta)Ra =30u2uaubucOwtOwtOwtOwtOwtuGuduabuacwt1iVT1uVT1uac三相半波可控整流电路，电阻负载，a=30a=30 时的波形 特点：负载电流处于连续和断续之间的临界状态。wwttwtwta =60u2uaubucOOOOu

5、GudiVT1三相半波可控整流电路，电阻负载， a=60a=60 时的波形 特点：负载电流断续，晶闸管导通角小于120 。aawwaacos17. 1cos263)(sin2321226562UUttdUUd（2-18）当a =0a =0时，U Ud d最大，为 (2-19)整流电压平均值的计算a30a30 时，负载电流连续，有：a30a30 时，负载电流断续，晶闸管导通角减小，此时有：217. 1UUUd0d)6cos(1675. 0)6cos(1223)(sin2321262aawwaUttdUUdUd/U2随随a变化的规律如图变化的规律如图2-152-15中的曲线中的曲线1 1所示。所示

6、。图2-15 三相半波可控整流电路U Ud d/ /U U2 2随a a变化的关系1电阻负载 2电感负载 3电阻电感负载 负载电流平均值为负载电流平均值为 晶闸管承受的最大反向电压，为变压器二次线电压峰值，即晶闸管阳极与阴极间的最大正向电压等于变压器二次相电压的峰值，即（2-20）（2-21）（2-22）RUIdd245. 226232UUUURM22UUFM1.3.21.3.2阻感负载阻感负载图2-16 三相半波可控整流电路，阻感负载时的电路及a =60时的波形特点：阻感负载，L L值很大，i id d波形基本平直。a30a30 时：整流电压波形与电阻负载时相同。a30a30 时（如a=60

7、a=60 时的波形如图2-162-16所示）。u u2 2过零时，VTVT1 1不关断，直到VTVT2 2的脉冲到来，才换流，uud d波形中出现负的部分。i id d波形有一定的脉动，但为简化分析及定量计算，可将i id d近似为一条水平线。阻感负载时的移相范围为9090 。udiauaubucibiciduacOwtOwtOOwtOOwtawtwt数量关系由于负载电流连续， Ud可由下式求出，即U Ud d/ /U U2 2与a a成余弦关系，如图2-15中的曲线2所示。如果负载中的电感量不是很大，U Ud d/ /U U2 2与a的关系将介于曲线1和2之间，曲线3给出了这种情况的一个例子。图2-15 三相半波可控整流电路Ud/U2随a变化的关系1电阻负载 2电感负载 3电阻电感负载acos17. 12UUUd0dddVTIIII577. 0312变压器二次电流即晶闸管电流的有效值为变压器二次电流即晶闸管电流的有效值为晶闸管的额定电流为晶闸管最大正、反向电压峰值均为变压器二次线电压峰值三相半波的主要缺点在于其变压器二次电流中含有直流分量，为此其应用较少。（2-23）（2-24）（2