电力电子技术：第三章 整流电路

1、第三章 整流电路可控整流：交流电转变为可调节大小的直流电整流电路：出现最早的电力电子电路， 将交流电变为直流电按组成的器件可分为不可控、半控、全控三种按电路结构可分为桥式电路和零式电路按交流输入相数分为单相电路和多相电路按变压器二次侧电流的方向是单向或双向，又分为单拍电路和双拍电路3. 1 单相可控整流电路3. 2 三相可控整流电路3. 3 变压器漏感对整流电路的影响3. 4 电容滤波的不可控整流电路3. 5 整流电路的谐波和功率因数3. 6 大功率可控整流电路3. 7 整流电路的有源逆变状态3. 8 整流电路相位控制的实现本章要点： 1.整流电路的基本类型、换相规律、输出电压控制和负载性质的

2、影响。2.可控整流电路研究的有关基本概念、内容和步骤。3.单相、三相；半波、全波、桥式（全控、半控）；电阻负载、电阻电感负载、含直流电动势负载电路的分析。4.各种电路的负载上的电压、电流、整流器件上的电压、电流、电源变压器电流波形分析。5.负载电压平均值、负载电流平均值、有效值、整流器件电压最大值、整流器件电流有效值、电源变压器电流有效值、整流电路的功率因数的计算。6.根据上述计算结果选择器件和设计电源变压器。7.电源变压器存在漏感时的影响。8.有源逆变。 首先学习几种常用的晶闸管可控整流电路,包括电路组成、工作原理、数量关系及特点和适用范围。其中，最基本的电路就是单相半波可控整流电路。 （1

3、）电阻性负载（2）电感性负载（3）反电动势负载（4）电容性负载重点注意：工作原理（波形分析）、定量计算、不同负载的影响。不同性质的负载对于整流电路输出的电压、电流波形均有很大的影响。交流侧接单相电源3.1 单相可控整流电路 3.1.1 单相半波可控整流电路 3.1.2 单相桥式全控整流电路 3.1.3 单相全波可控整流电路 3.1.4 单相桥式半控整流电路3. 1 单相可控整流电路3.1.1 单相半波可控整流电路一. 带电阻负载的工作情况特点：负载两端的电压和流过负载的电流成一定的比例关系，且两者的波形相似；负载电压和电流均允许突变。如电阻加热炉、电解、电镀和电焊等都属于电阻性负载。 变压器T

4、主要用来变换电压, 其次它还有隔离一、二次侧的作用。 2. 工作原理0t1 ： u2为正，uT为正，但因无ug，故VT不会导通，此时，t1 ：uT为正，且有ug，满足VT导通的两个条件，VT导通，则2：至过零，因为是阻性负载，id波形与ud一致，故此时流过VT的电流也过零，VT关断，则1. 电路wwwwtTVTR0a)u1u2uVTudidwt1p2ptttu2uguduVTaq0b)c)d)e)00id3. 几个概念（1）控制角（也叫触发角）：单相电路中，从晶闸管开始承受正向电压，到 其加上触发脉冲的这一段时间所对应的电角度（0t1）。（2）导通角 晶闸管在一个周期内导通的电角度（t1）。（

5、3）移相 改变控制角的过程，即改变触发脉冲出现的时刻的过程。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。几个概念的解释：ud为脉动直流，波形只在u2正半周内出现，故称“半波”整流采用了可控器件晶闸管，且交流输入为单相，故该电路为单相半波可控整流电路ud波形在一个电源周期中只脉动1次，故该电路为单脉波整流电路4. 数量关系（1）直流输出电压的平均值Ud 为当 时，Ud= Ud0=0.45U2 随着的增大，Ud 将减小，至 时，Ud=0。直流输出电流的平均值Id 为（2）负载上得到的直流输出电压有效值U 和电流有效值 I 分别为（3） 流过VT及变压器二次

6、侧的电流（4）流过晶闸管的电流的波形系数Kf 为当 时，即为单相半波波形，有 ，与晶闸管额定电 流定义的情况一致。（5）晶闸管可能承受的正反向峰值电压均为（6）电路的功率因数为（7）移相范围 0180。二.阻感性负载和带续流二极管的电路特别当负载的L比R的数值大得多（10倍以上）时，就认为是大电感负载，特点是负载电流波形连续，并接近一条直线。各种电机的励磁绕组以及经电抗器滤波的负载都属于此类负载。特点：由于电感本身为储能元件，而能量的储存与释放是不能瞬间完成的，因而流过电感的电流是不能突变的。当电感中流过的电流发生变化时，在其两端就会产生自感电动势eL，以阻碍电流的变化。负载中既有电阻又有电感

7、, 且负载的L与R的数值相比不可忽略; 1. 电路2. 工作原理0-t1：无ug,VT不导通, 同电阻性负载 t1-t2：加ug,VT导通,ud=u2, uT=0,电感产生自感电动势eL阻碍电流的增大, 电源提供能量电阻消耗的能量+电感吸收的磁场能量 t2：电流id开始减小，电源提供能量+电感释放的能量电阻消耗的能量 uwttwwtwtw20wt1p2ptug0ud0id0uVT0qab)c)d)e)f)+t2t3-+-+t3：至电源电压虽然过零变负，但电流id还没有降低为零，还存在eL。只要eL比u2大，晶闸管就仍受正压而处于通态。电感释放的能量电阻消耗的能量+电源(变压器二次侧)吸收的能量

8、至电流降为零，电感能释放完毕。VT关断uwttwwtwtw20wt1p2ptug0ud0id0uVT0qab)c)d)e)f)+t2t3-+ 特点：电压平均值降低(因为负载电压出现负值); 大电感负载时，即LR(10倍以上), 输出电压波形正负半周面积近似相等， 。改进措施：加续流二极管3. 加续流二极管的电路 在电源u2 正半周工作同前，续流二极管VDR 受反压不通。在负半周时，VDR 承受正向电压而导通。电感经VDR 续流不再经电源，故此时输出为VDR 的管压降。VT承受反压关断。 此时，u2udiduVTiVTIdIdwt1wtwtwtwtwtwtOOOOOOp-ap+ab)c)d)e)

9、f)g)iVDRa)4.数量关系（加VDR） （1）输出电压、电流平均值Ud 和 Id （2）流过VT的电流平均值 IdT 和有效值 IT （3）流过VDR 的电流平均值IdDR和有效值 IDR （4）VT、VDR 承受的最大电压（5）移相范围仍是 0180。u2udiduVTiVTIdIdwt1wtwtwtwtwtwtOOOOOOp-ap+ab)c)d)e)f)g)iVDRa)单相半波可控整流电路电路简单，简单易学，建立起整流电路的基本概念输出脉动大变压器二次侧电流中含直流分量，易造成变压器铁心直流磁化3. 1. 2 单相桥式全控整流电路一.电阻性负载 1. 电路晶闸管VTI 和VT4 为一

10、组桥臂，而VT2 和VT3 组成了另一组桥臂。 2. 工作原理 u2 正半周,在触发角 处，VTI和VT4同时加触发脉冲，则VTI和VT4会导通。 u2 负半周, 仍在触发延迟角处，VT2 和VT3 同时加触发脉冲，则VT2 和VT3会导通。在正负半周四只管子都不导通的区间u(i)pwtwtwt000i2udidb)c)d)ddaauVT1,4VT2和VT3的=0处为t=3. 数量关系（1）直流输出电压、电流平均值Ud 和 Id （2）直流输出电压有效值U和电流有效值I （3）流过一只晶闸管的电流的平均值、有效值 （4）电路的功率因数为（5）晶闸管可能承受的反向电压为晶闸管承受的最大正向电压为

11、（6）移相范围是 0180。 二. 阻感性负载 2. 工作原理 两组管子轮流导通，且电流连续 ，VT导通时间延长。与无关。1. 电路+-换相或换流3. 数量关系 （1）直流输出电压、电流平均值Ud 和 Id 当=0时，输出Ud最大， Ud0=0.9 U2，至=90时，输出Ud最小，等于零。 （2）流过一只晶闸管的电流平均值、有效值（3）流过变压器二次侧绕组的电流有效值（4）晶闸管可能承受的正反向峰值电压为（5）角的有效移相范围是090。为了扩大移相范围，且去掉输出电压的负值，提高的Ud值，也可以在负载两端并联续流二极管。 三. 带反电动势负载 指本身含有直流电动势E，且其方向对电路中的晶闸管而

12、言是反向电压的负载。 1. 电路蓄电池、直流电动机的电枢2. 工作原理0t1 ： u2为正，但由于Eu2 ，晶闸管仍承受反向电压，反向阻断。t1 t2 ：u2 E，承受正向电压，无ug，故VT不会导通。t2t3：加ug1、4，VT1、4导通。t3：在u2 =E 的时刻，id降为零,VT提前角关断。 机械特性软换向时易产生火花电源容量大为获得连续的负载电流，一般要在负载侧串接足够大的平波电抗器。分析同带大电感负载时一样。 Ud的计算也同电感负载一样，只是其他的电量也是一样的。为保证电流连续所需电感量为：式中，L为主电路总电感量，其单位为H。3. 1. 3 单相全波可整流电路1. 电路2. 工作原

13、理3. 特点（与全控桥相比）（1）全波电路变压器要带中心抽头（2）全波电路简单，器件少，但电压容量大。（3）导通损耗小。 (4) 变压器有效利用率低，是全控桥的一半3. 1. 4 单相桥式半控整流电路1. 电路（阻感性负载，不加VDR）2. 工作原理有自然续流作用，无负电压输出。半控电路与全控电路在电阻负载时的工作情况相同3. 失控现象4. 加续流二极管VDR电路5. 另一种半控桥电路其他电路：例 有一反电动势负载，采用单相半控桥式串平波电抗器并加续流二极管的电路，其中平波电抗器的电感量足够大，电动势E=30V，负载的内阻R=5，交流侧电压为220V，晶闸管的控制角=60，求流过晶闸管、整流二

14、极管以及续流二极管的电流平均值和有效值。解 先求整流输出电压平均值再来求流过负载的电流平均值，因串接的平波电抗器的电感量足够大，所以得到的电流波形为一直线。则流过续流二极管的电流平均值和有效值为流过晶闸管及整流二极管的电流平均值和有效值为3. 2 三相可控整流电路 虽然单相可控整流电路具有线路简单，维护、调试方便等优点，但输出整流电压脉动大，又会影响三相交流电网的平衡。因此，当整流负载容量较大（一般指4KW以上），或要求的直流电压脉动较小、易滤波时，通常采用三相可控整流电路。 先重点介绍三相半波可控整流电路不同负载时的组成、工作原理、波形分析、电路各电量的计算等，然后再介绍三相桥式全控整流电路

15、。 3. 2. 1 三相半波可控整流电路 一. 电阻性负载1. 三相半波不可控整流电路二极管换相时刻(1、3、5点)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的起点，即=02. 三相半波可控整流电路（共阴极）注意：（1）T的接法、共阴极的特点。（2）角的起始点不再是坐标原点，而是自然换相点1、3、5处。 3. 工作原理（1） 30时输出的电压、电流的波形都是连续的（2）输出电压断续 晶闸管的导通角是150-。 注意:在输出电压断续情况下，晶闸管所承受的电压除了前面提到的三部分外，还多了一种情况，就是当三只晶闸管都不导通时，每只晶闸管均承受各自的相电压。 4. 数

16、量关系：（1）直流输出电压的平均值Ud当=0时，Ud最大，为 时，Ud最小，为 0。（2）直流输出电流的平均值Id（3）晶闸管两端承受的最大的峰值电压 晶闸管承受的最大反向电压是变压器二次侧线电压的峰值即在电流断续时，晶闸管承受的是各自的相电压，故其承受的最大正向电压是相电压的峰值为 。二. 阻感性负载ud波形没有出现负值 ，电流也是连续的 ud的波形出现了负值 ，电流id的波形既连续又平稳 =90时，ud的波形的正负面积相等 数量关系：（1）直流输出电压的平均值Ud（2）直流输出电流的平均值Id（3）变压器相电流和流过一只晶闸管的电流（4）晶闸管承受的最大正反向电压 （5）有效移相范围是 注

17、：为了扩大移相范围以及使电流id平稳，也可在负载两端并接续流二极管VDR。特点：阻感负载，L值很大，id波形基本平直a30时：整流电压波形与电阻负载时相同a 30时u2过零时，VT1不关断，直到VT3的脉冲到来，才换流，由VT3导通向负载供电，同时向VT1施加反压使其关断ud波形中出现负的部分阻感负载时的移相范围为0 90三. 反电动势负载在负载侧串接足够大的平波电抗器。分析同带大电感负载时一样。 Ud的计算也同电感负载一样，只是四. 共阳极三相半波可控整流电路 对于螺栓式的晶闸管来说，可以将晶闸管的阳极固定在同一块大散热器上，散热效果好，安装方便。此电路的触发电路不能再像共阴极电路的触发电路

18、那样，引出公共的一条接阴极的线，而且输出脉冲变压器二次侧绕组也不能有公共线，这就给调试和使用带来了不便。A三相半波可控整流电路小结：不论是共阴极还是共阳极接法的电路，都只用了三只晶闸管，所以接线都较简单，相对单相输出脉动小，基波150Hz。变压器绕组利用率较低，每相的二次侧绕组一周期最多工作120。 变压器绕组中的电流（波形与相连的晶闸管的电流波形一样）是单方向的，因此也会存在铁心的直流磁化现象。 晶闸管承受的反向峰值电压较高（与三相桥式电路相比）。因电路中负载电流要经过电网零线，也会引起额外的损耗。 三相半波可控整流电路一般只用于中等偏小容量的场合。3. 2. 2 三相桥式全控整流电路为改善

19、三相半波电路变压器利用率低等缺点，可将三相半波共阴极和共阳极电路串联起来，形成三相桥式全控整流电路。应用最为广泛共阴极组阴极连接在一起的3个晶闸管 （VT1，VT3，VT5）共阳极组阳极连接在一起的3个晶闸管（VT4，VT6，VT2）一. 电阻性负载t1t2 ：在t1时刻，给VT1加触发脉冲，满足其导通的两个条件，假设此时共阳极组阴极电位最低的晶闸管VT6已导通。 t2t3 ：u相相电压uu仍是最高 ，w相相电压uw为最负，在2点，给晶闸管VT2加触发脉冲，使其导通。t3 t4 ：VT3和VT2导通，ud=uvwt4 t5： VT4和VT3导通，ud=uvut5 t6：VT5 和VT4导通,

20、ud=uwut6 t7： VT6 和VT5导通, ud=uwv任意时刻共阳极组和共阴极组中各有1个晶闸管处于导通状态特点:晶闸管的触发导通顺序为VT1VT2VT3VT4VT5VT6VT1。输出电压的波形为三相线电压的包络线.对脉冲的要求： （1）单宽脉冲：宽度大于60，小于120，一般80 100。 特点：要求有较大的输出功率，脉冲变压器体积大。 （2）双窄脉冲：宽度小于60 ，加一辅助脉冲。 特点：线路虽然复杂，但可以减小装置的输出功率，减小TP的体积。 不同角时的输出波形 导通时间比=0时推迟了30正负各120的对称的波形。 ud波形出现了零点,是一临界情况VT1导通 电阻性负载，只要60

21、 ，ud和id 的波形就是连续的。 VT4导通 角的移相范围是0 120 当60时ud的波形就出现断续 了,每个线电压输出小于60 30VT1导通 VT4导通 iv、iw的波形与iu波形形状一致，只是相位依次相差。此三相电流均可统一用i2来表示。小结当a60时，ud波形均连续，对于电阻负载，id波形与ud波形形状一样，也连续当a60时，ud波形每60中有一段为零，ud波形不能出现负值带电阻负载时三相桥式全控整流电路a 角的移相范围是0 120二.阻感性负载1.电路2.原理与电阻负载不同与电阻负载相同临界情况，即ud正好没有负电压的输出。 3. 数量关系 （1）直流输出电压的平均值Ud（2）直流

22、输出电流的平均值Id（3）流过一只晶闸管的电流（4）变压器二次侧绕组的电流有效值I2 （5）晶闸管承受的最大正反向电压 （在相同输出时，为三相半波的一半） （6）有效移相范围（电感）是 三相桥式全控整流电路小结： 1.电路需有两只晶闸管同时导通，各120换相一次。 2. 六只晶闸管依次导通，顺序与下标相同。 3.脉冲间隔为60，要求单宽或双窄脉冲触发。 4.输出电压波形每周期脉动6次，基波频率为300Hz。相同U2时，输出电压为半波时的两倍。5.变压器利用率高，二次侧每周期有120+120流过电流，且电流波形正负面积相等，无直流分量。另外，将共阳极的三只晶闸管换成三只二极管，就组成了三相桥式半

23、控整流电路，其分析方法同单相半控桥。6. 晶闸管承受的电压波形与三相半波时相同，晶闸管承受最大正、反向电压的关系也相同.单相可控整流电路三相可控整流电路3.3 变压器漏感对整流电路的影响 变压器绕组上总是存在有一定的漏感的，交流回路也会有一定的自感，将所有这些电感都折算到变压器的二次侧，用一个集中的电感来LB代替。电流的换相是不可能在瞬时完成的，而要有一个过程，即经过一段时间，这个过程就称为换相过程。 换相过程对应的时间常用相应的电角度来表示，称为换相重叠角，用来表示。 一. 换流期间的整流输出电压ud电流换相的过程中，两相的晶闸管都导通，相当于两相短路，两相之间的电位差（瞬时值）即为短路电压

24、用uk表示如 假想的短路电流ik :换相前:换相中:换相后:LBLBLB换相期间换流回路的电压方程式为换相期间的整流输出电压的瞬时值ud就变为 二.换相压降的计算 LBLBLBXB是变压器每相折算到二次侧的漏抗，且XB=LB _+_+如果是m脉波电路，其换相压降可表示为三. 考虑了变压器漏抗后的整流电压为 Ud0为整流电路理想情况下，当=0时的输出电压平均值。 上面三相半波电路的输出电压就变为四. 对换相重叠角 的计算移相得：当角为某一固定值时，则XB越大换相重叠角越大； Id越大换相重叠角也越大。 例 三相桥式全控整流电路，带电感性负载，其中R=5，L=，变压器二次侧电压有效值为220V，折

25、算到变压器二次侧的每相漏感为LB=2mH。求当时=30：（1）换相压降；（2）输出电压；（3）负载上的电流；（4）流过晶闸管的电流的平均值和有效值；（5）换相重叠角。解 ： 直流回路的电压平衡方程式为将此结果及已知条件代入上面的电压平衡方程式，可求出 流过晶闸管的电流的平均值和有效值为 解得：3.7 整流电路的有源逆变工作状态3.7.1 逆变的概念 1逆变及有源逆变 逆变是将直流电转变为交流电，是整流的逆过程。 逆变分为有源逆变和无源逆变。 有源逆变是将直流电逆变为与电网同频率的交流电，直接回送给电网，即其逆变电路的交流侧和电网相连。无源逆变则是将直流电逆变为某一频率或频率可调的交流电，直接供

26、负载使用，即其逆变电路的交流侧和负载相连。 2. 两电源之间的能量传递 同极性相连；EGEM; 同极性相连；EMEG; 反极性相连 电动运行发电运行短路3. 有源逆变的工作原理及条件 (1) 90，输出Ud 为正值，EM上正下负 ，且UdEM ，则晶闸管装置工作在整流状态，供能；M吸收能量, 电动运行。交流电网输出电功率，电动机则输入电功率。(2) 90，Ud为负值， EM上负下正 ，且|Ud|EM|，VT会导通。M供能，工作于发电回馈制动状态；晶闸管装置吸收能量，并送交流电网，实现有源逆变。 UdEM总结(1)在一周期内，并不是每一瞬时都进行有源逆变，只是一周期内逆变时间大于整流时间（因为9

27、0），总的来看，电路工作在有源逆变状态。 (2)在逆变工作状态下，虽然晶闸管的阳极电位大部分处于交流电压为负的半周期，但由于有外接直流电动势的存在，使晶闸管仍能承受正向电压而导通。实现有源逆变的条件： 必要条件（1）要有直流电源E，且满足E的方向为使晶闸管导通的方向及E的数值应大于变流器直流侧的平均电压； （2）要求90，使Ud为负值。 充分条件：要有足够大的电感L，以使逆变连续进行。 逆变和整流的区别：控制角 不同 0 p /2 时，电路工作在整流状态。 p /2 p时，电路工作在逆变状态。讨论:单相桥式全控整流电路带阻感性负载，当工作在0 p /2时，是否在一个周期内都处于整流状态？ 2.

28、以下电路哪些可以实现有源逆变？为什么？半控桥或有续流二极管的电路，因其整流电压Ud不能出现负值，也不允许直流侧出现负极性的电动势，故不能实现有源逆变。3.7.2 三相整流电路的有源逆变工作状态 1.逆变角定义: =-，即 +=，则=- 。 Ud=Udocos = - Udocos 、是从两个方向表示晶闸管的触发时刻。 2. 三相半波有源逆变电路 能量传递关系：EM的正极流出电流，因此它提供能量，经晶闸管电路把直流电能逆变为交流电能回馈电网。3. 三相桥式全控整流电路的有源逆变状态 计算:(以三相电路为例） Ud、EM均为负值 EM为负值，Pd 故为负值，表示功率由直流侧送交流电源 注意：在变流

29、器中确定电网是输入功率还是输出功率一般从直流侧来分析决定，因变换的有功功率为Pd=UdId，整流时，Ud0，电网输出功率；逆变时，Ud0，电网输入功率。逆变运行时若Ud平均负值过小或变为0，外接的反电动势电源就会通过晶闸管形成短路；若输出Ud变为正值，则会造成顺向串联，同样形成很大的环流。逆变失败提出的原因 整流：逆变：逆变失败（逆变颠覆）：逆变时，一旦换相失败，外接直流电源就会通过晶闸管电路短路，或使变流器的输出平均电压和直流电动势变成顺向串联，形成很大短路电流。3.7.3 逆变失败与最小逆变角的限制 一.失败的原因1.触发电路的原因 脉冲丢失 、脉冲延时、脉冲分布不均匀 。2.晶闸管本身的

30、原因3.交流电源方面的原因缺相、电源突然断电、电压波动使同步电压波动,造成脉冲丢失 。4.逆变角太小 (换相重叠角)，正常。 若：即=0时换流还没有结束，前一相继续导通，换相失败。二.最小逆变角min的确定 1. 考虑的因素 (1) 换相重叠角(1520)，可查手册或由公式计算。 (2) 晶闸管的关断时间tq所对应的电角度，可达200300s, 为45。 (3) 安全裕量，根据经验一般取10。 min=+=(1520)+（45）+10=30352. 限制方法 (1) 触发电路在=min处附加一组固定脉冲。(2) 逆变角保护电路 (3) Uc加限幅电路。 3.8 整流电路相位控制的实现 通过控制

31、触发角的大小，即控制触发脉冲起始相位来控制输出电压大小,这样的电路称为相控电路。由于相控电路一般都使用晶闸管器件，故习惯上也将实现对相控电路相位控制的电路总称为触发电路。3.8.1 同步信号为锯齿波的触发电路电路输出可为双窄脉冲（适用于有两个晶闸管同时导通的电路），也可为单窄脉冲。三个基本环节：同步信号为锯齿波的触发电路脉冲的形成与放大 锯齿波的形成和脉冲移相环节 同步环节 强触发环节 双窄脉冲形成环节3.8.1 同步信号为锯齿波的触发电路 双窄脉冲形成环节 强触发环节+-确定uco=0时脉冲的初始相位脉冲的移相3.8.2 集成触发器 集成电路可靠性高，技术性能好，体积小，功耗低，调试方便。K

32、J004与分立元件的锯齿波移相触发电路相似，分为同步、锯齿波形成、移相、脉冲形成、脉冲分选及脉冲放大几个环节。完整的三相全控桥触发电路3个KJ004集成块和1个KJ041集成块，可形成六路双脉冲，再由六个晶体管进行脉冲放大即可。KJ041内部是由12个二极管构成的6个或门，其作用是将6路单脉冲输入转换为6路双脉冲输出。模拟触发电路与数字触发电路模拟触发电路与数字触发电路模拟触发电路的优点是结构简单、可靠；缺点是易受电网电压影响，触发脉冲不对称度较高，可达34，精度低。数字触发电路的脉冲对称度很好，如基于8位单片机的数字触发器精度可达0.71.5。3.8.3 触发电路的定相 定相：保证晶闸管的触

33、发脉冲与晶闸管上所承受的交流电压保持固定、正确的相位关系。即选择同步电压的相位以保证触发脉冲相位的正确。措施：同步变压器原边接入为主电路供电的电网，保证频率一致。触发电路定相的关键是确定同步信号与晶闸管阳极电压的关系。 对于三相桥式变流器，6个同步电压均由三相同步变压器的二次绕组提供。变压器一次侧与二次侧： 接法相同时，是偶数点钟 接法不同时，是奇数点钟本节只讨论三相桥式整流器，采用锯齿波同步触发电路时的情况。 同步变压器二次电压要分别接到6个触发电路，要有公共接地端，只能是星形接法，所以实际方案有12种。讨论三相桥式整流器，采用锯齿波同步触发电路时的情况。步骤 (1)根据触发电路与脉冲移相范

34、围的要求，确定同步电压us与对应晶闸管阳极电压之间的相位关系。为得到角180的移相范围，对于锯齿波其usu应和uu相差180。（2）画矢量图 （3）确定TS接法 若主变压器采用D，y-11接法同步变压器的接法应为D，y5-111CF3CF5CF4CF6CF2CF-usu-usv-uswusuusvuswg1g3g5g4g6g2D,y11D,y11-5晶闸管VT1VT2VT3VT4VT5VT6主电路电压+uu-uw+uv-uu+uw-uv同步电压-usu+usw-usv+usu-usw+usv加R-C滤波：为防止电网电压波形畸变对触发电路产生干扰。 例： R-C滤波滞后60。3CF5CF4CF6

35、CF2CF1CFD,y11-5usv-usu-usv-uswusuusw同步变压器的接法应为D, y3-9晶闸管VT1VT2VT3VT4VT5VT6主电路电压+uu-uw+uv-uu+uw-uv同步电压+usv-usu+usw-usv+usu-usw习 题 课1. 三相半波变流器，整流运行。若主变压器采用D, y11接法，触发电路采用 NPN锯齿波触发电路，并且要求锯齿波前端留有有60的裕量。求：同步变压器的接法。解：(1) 确定同步电压us与对应晶闸管阳极电压之间的相位关系。usu应滞后uu150。(2) 画矢量图 同步变压器的接法应为Y，y4(3) 确定TS接法 1CF3CF5CFusvu

36、swusug1g3g5k1k3k5假设同步变压器已接成Y，y02. 三相桥式全控整流电路，要求可逆运行，主变压器TR已经接成Y，y0，而同步变压器TS也已经接成D，y11-5。如果触发电路采用NPN锯齿波触发电路，而同步电压又经过阻容移相滞后了30。求（1）确定同步电压与对应晶闸管阳极电压之间的相位关系。（2）画矢量图，确定同步电压的联结方式。（3）画出系统联结示意图。同步变压器的接法应为D，y5-11解：(1) 确定同步电压us与对应晶闸管阳极电压之间的相位关系。usu应滞后uu150。(2) 画矢量图 (3)系统联结示意图1CF-usu2CF3CF4CF5CF6CFD，y11-5课后习 题

37、 3-3. 单相桥式全控整流电路， U2=100V，负载中R=2，L值极大，当 =30时 ，要求：作出ud 、 id和i2的波形；求整流输出平均电压Ud、电流Id ，变压器二次侧电流有效值I2 ；考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。解：取2倍裕量，故额定电压选300V。取2倍裕量，故额定电流为3-6.晶闸管串联的单相半控桥（桥中VT1、VT2为晶闸管），电路如图所示，U2 100V，电阻电感负载，R=2，L值极大，当 60时求流过器件中电流的有效值，并作出ud、id、iVT、iVD的波形。 解：3-15 解：3-17. 三相桥式全控整流电路，反电动势阻感负载。E=200V，R=1，L=，U2=220V，=60。当LB=0mH和LB=1mH的情况下，分别求Ud和Id的值，后者还要求出角。解（1） LB=0mH（2） LB=1mH又由电压平衡方程式：补： 单相桥式半控整流电路，由220V经变压器供电。负载为大电感负载并接有续流二极管。要求整流电压20V80V连续可调，最大负