No-4电力电子技术-ch2可控整流电路-单相桥式1

1、1 电力电子技术电力电子技术 Power Electronics任课教师：谢少军课程组网站：http:/ 电力电子技术 Power Electronics第二章第二章 可控整流电路可控整流电路3可控整流电路的学习要领熟悉可控整流电路并掌握分析方法 根据电路负载性质，分析导通关断物理过程 不同性质负载下电压电流波形，电量基本关系掌握各种电路特点和应用范围根据用电设备要求正确设计可控整流电路及元件的参数4几种典型的单相可控整流电路几种典型的单相可控整流电路单相半波整流电路 单相桥式全控整流电路单相桥式半控整流电路带电阻负载的工作情况带阻感负载的工作情况带反电动势负载时的工作情况5第一节 单相桥式可

2、控整流电路一单相桥式全控整流电路一单相桥式全控整流电路电路结构电路结构： 变压器T：起幅值变换和电气隔离的作用 晶闸管：电流通路控制 负载：各种性质 桥式电路：全部采用SCR T1、T4同时触发 T2、T3同时触发VT简称为T61 基础：基础：晶闸管的开通和关断原理晶闸管的开通和关断原理 承受反向电压时，不论门极是否有触发电流，晶闸管都不会导通。 承受正向电压时，仅在门极有触发电流的情况下晶闸管才能开通。 晶闸管一旦导通，门极就失去控制作用。 要使晶闸管关断，只能使晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下 。电路工作原理分析电路工作原理分析2 假设假设: SCR为理想开关；为理想开关；u2=U2

3、msint71 工作原理工作原理0，u u2 20,0,无门极触发信号无门极触发信号: T1T4-正向阻断正向阻断 承受正向电压承受正向电压 u2/2 T2T3承受反向电压承受反向电压 反向阻断反向阻断,承受电压承受电压-u2/2id=0, ud=0第一节 单相桥式可控整流电路81 工作原理工作原理， 第一节 单相桥式可控整流电路 t=时时，T1T4同时触发同时触发 T1 T4导通导通 电流通路：电流通路：u2-T1-R-T4 uT1= uT4= 0 ud=u2 iT1= iT4= i2 = id =ud/R=u2/R T2 T3反向阻断反向阻断 承受电压：承受电压：-u2电流与电压波形相同9

4、1 工作原理工作原理 , + 第一节 单相桥式可控整流电路 t=时时，iT1= iT4= id =0 T1 T4关断关断 t+ 时，时，u2 0)L储能，储能，ud=u2电网供能量给电网供能量给R和和L1 电感量较小，控制角较大(二)电感性负载第一节 单相桥式可控整流电路211 电感量较小，控制角较大(二)电感性负载第一节 单相桥式可控整流电路 当当t= ，u2=0时，时，id仍仍0， T1T4继续导通，继续导通， 电感感应电势维持电流电感感应电势维持电流 当当t= t 1时，时，u2=0 L供能量给供能量给R，同时回馈给电网，同时回馈给电网 id继续下降继续下降,直到直到0 （ L能量释放完

5、）能量释放完）T1T4关断关断 t： t 1 -（ + ） 四管均断态，四管均断态，id=0,ud=0221 电感量较小，控制角较大(二)电感性负载第一节 单相桥式可控整流电路23 *带带RL负载后负载后ud出现负面出现负面积部分积部分 * id变化滞后于变化滞后于ud *导通角导通角大于阻性负载大于阻性负载 * L较小较小较大时，较大时，L储能较储能较小，不足以维持小，不足以维持T1T4导通导通至至T2T3触发时刻，导通角触发时刻，导通角 0）至）至T2T3触发导通触发导通时刻时刻 id波形连续波形连续 导通角导通角=第一节 单相桥式可控整流电路(二)电感性负载2 电感量较大，控制角较小26

6、单相全桥整流电路 单相全桥整流电路纯阻性负载工作情况 阻感性负载工作情况 1. 电感量较小，控制角较大（电流断续） 2. 电感量较大，控制角较小（电流连续） 3. 电感量很大，LR(电流无脉动)27 负载电感很大，负载电流id连续且波形近似为一水平线TabRLa )u1u2i2VT1VT3VT2VT4udidu2OtOtOtudidi2b )OtOtuV T1 ,4OtOtIdIdIdIdIdiV T2 ,3iV T1 ,4 u2过零变负时，由于电感的作用晶闸管VT1和VT4中仍流过电流id，并不关断第一节 单相桥式可控整流电路3 LR (二)电感性负载28TabRLa)u1u2i2VT1VT

7、3VT2VT4udidu2OtOtOtudidi2b)OtOtuV T1,4OtOtIdIdIdIdIdiV T2,3iV T1,4 VT2和VT3导通后，u2通过VT2和VT3分别向VT1和VT4施加反压使VT1和VT4关断，流过VT1和VT4的电流迅速转移到VT2和VT3上，此过程称换相，亦称换流 t=+a 时刻，给VT2和VT3加触发脉冲，因VT2和VT3本已承受正电压，故两管导通第一节 单相桥式可控整流电路3 LR (二)电感性负载29 基本数量关系基本数量关系 cos9 . 0cos22)(dsin21222dUUttUU 变压器二次侧电流i2的波形为正负各180的矩形波，其相位由a角决定，有效值I2=Id。 晶闸管移相范围 90 晶闸管承受的最大正反向电压 晶闸管导通角 与与a无关，均为无关，均为180 ddT21IIddT707. 021III22U第一节 单相桥式可控整流电路3 LR 30作业 P60 2-331例题 2-6 (P60) 题图2-6单相桥式全控整流电路大电感负载，已知U2=100V，R=10，=45。 （1）负载端不