晶闸管三相可控整流电路2

晶闸管三相可控整流电路2第一页，共30页。2.2.1三相半波整流电路三相半波电路结构电阻性负载电感性负载2第二页，共30页。2.2.1三相可控整流电路·引言■其交流侧由三相电源供电。

优点：负载容量大，直流电压脉动较小、易滤波时。

分类：三相半波可控整流电路(基本)

三相桥式全控整流电路(广泛)

双反星形可控整流电路

十二脉波可控整流电路3第三页，共30页。2.2.1三相半波可控整流电路

a)b)c)d)e)f)u2Riduaubuca=0Owt1wt2wt3uGOudOOuabuacOiVT1uVT1wtwtwtwtwt图3-13三相半波可控整流电路共阴极接法电阻负载时的电路及=0时的波形

■电路结构：☞为得到零线，变压器二次侧必须接成星形。

☞三个晶闸管按共阴极接法连接,这种接法触发电路有公共端，连线方便。

☞假设将晶闸管换作二极管，三个二极管对应的相电压中哪一个的值最大，则该相所对应的二极管导通，并使另两相的二极管承受反压关断，输出整流电压即为该相的相电压。例如：在0～t1间，Uc最低，VT3导通，在t1处，Ua高于Uc所以VT1导通，VT1导通之后将VT3关断。

☞自然换相点

√在相电压的交点t1、t2、t3处，均出现了二极管换相，称这些交点为自然换相点。

√将其作为的起点，即=0。4第四页，共30页。3.2.1三相半波可控整流电路☞=0√三个晶闸管轮流导通120

，ud波形为三个相电压在正半周期的包络线。

√变压器二次绕组电流有直流分量（每一相均是单向通电）。

√晶闸管电压由一段管压降（该管正向导通时）和两段线电压（该管不导通时）组成。b)c)d)e)f)u2Riduaubuca=0Owt1wt2wt3uGOudOOuabuacOiVT1uVT1wtwtwtwtwt

5第五页，共30页。3.2.1三相半波可控整流电路a=30°u2uaubucOwtOwtOwtOwtOwtuGuduabuacwt1iVT1uVT1uac☞=30

在=0的自然换相点处不触发VT1，则VT1不导通，VT3继续导通。（在Ua处于最大值的时间段内）触发VT1时，VT1导通，并将反压加在VT3上，VT3关断。☞=30时，负载电流处于连续和断续的临界状态，各相仍导电120。

三相半波可控整流电路，电阻负载，=30时的波形电阻性负载控制角小于30度时的输出电压平均值的公式为6第六页，共30页。2.2.1三相半波可控整流电路wwttwtwta=60°u2uaubucOOOOuGudiVT1

三相半波可控整流电路，电阻负载，=60时的波形☞>30

√当导通一相的相电压过零变负时，该相晶闸管自然关断，但下一相晶闸管因未触发而不导通，此时输出电压电流为零。

√负载电流断续，各晶闸管导通角小于120。

电阻性负载控制角大于30度时的输出电压平均值的公式为电阻负载时角的移相范围为150（30

～180

）。

7第七页，共30页。2.2.1三相半波可控整流电路■阻感负载

◆电路分析

☞L值很大，整流电流id的波形基本是平直的，流过晶闸管的电流接近矩形波。

☞≤30时，整流电压波形与电阻负载时相同。

☞＞30时，当u2过零时，由于电感的存在，阻止电流下降，因而VT1继续导通，直到下一相晶闸管VT2的触发脉冲到来，才发生换流，由VT2导通向负载供电，同时向VT1施加反压使其关断。

uuuudiaabcibiciduacOwtOwtOOwtOOwtawtwtu图3-17三相半波可控整流电路，阻感负载时的电路及=60时的波形8第八页，共30页。2.2.1三相半波整流电路——电感性负载Ud与α的关系为udiaabcibiciduacOwtOwtOOwtOOwtawtwt9第九页，共30页。2.2.1三相半波整流电路——电感性负载将id视为直流，流过晶闸管的电流iVT为方波，iVT的周期为2π，脉冲宽度为2π/3（每个导通120度），因此晶闸管电流有效值IVT为10第十页，共30页。2.2.2三相桥式全控整流电路三相桥式全控电路结构电阻性负载电感性负载11第十一页，共30页。2.2.2三相桥式全控整流电路■原理图

◆阴极连接在一起的3个晶闸管（VT1，VT3，VT5）称为共阴极组；阳极连接在一起的3个晶闸管（VT4，VT6，VT2）称为共阳极组。

电路中必须有一个共阳极组中的晶闸管和一个共阴极组中的晶闸管同时导通才能形成电流通路。并且两个导通的晶闸管属于不同的两相.◆晶闸管的导通顺序为VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6。

三相桥式全控整流电路原理图12第十二页，共30页。2.2.2电阻负载，控制角度=0度第一种状态，1，6通此段时间内，Ua最高，Ub最低，故共阴组1通，共阳组6通，负载电压Uab规则：共阴极管子中，哪个阳极电位最高哪个导通。共阳极管子中哪个阴极电位最低哪个导通。负载端电压为线电压的包络线自然换相点既是线电压的交点,也是相电压交点。13第十三页，共30页。2.2.2电阻性负载，控制角度=0度第2种状态：共阳极组Uc最低，触发VT2导通，VT2导通以后，VT6被强制关断，形成VT1和VT2导通的状态，负载电压Uac。14第十四页，共30页。第三种状态：共阴极组Ub最高，触发VT3导通，VT3导通以后，VT1被强制关断，形成VT2和VT3导通的状态，负载电压Ubc。2.2.2电阻性负载，控制角度=0度15第十五页，共30页。依次类推，下边的三种工作状态依次为（3、4）、（4、5）、（5、6）；然后（6、1）开始循环2.2.2电阻性负载，控制角度=0度时段ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ共阴极组中导通的晶闸管VT1VT1VT3VT3VT5VT5共阳极组中导通的晶闸管VT6VT2VT2VT4VT4VT6整流输出电压udua-ub=uabua-uc=uacub-uc=ubcub-ua=ubauc-ua=ucauc-ub=ucb16第十六页，共30页。1、SCR触发导通规律共阴极组：阳极电位最高SCR管触发导通共阳极组：阴极电位最低SCR管触发导通2自然换相点（控制角为0的点）共阴极组：三相相电压正半周波形的交点共阳极组：三相相电压负半周波形的交点3、共阴极组和共阳极组必须各有一个SCR同时导通才能形成通路（非同相）；4、接在同一相的两个SCR触发脉冲相位差180度2.2.2电阻性负载，控制角度=0度17第十七页，共30页。三相桥式全控整流电路——电阻性负载触发角=30度在第一条绿线处，共阴极组a相最高，若触发VT1则为触发角为0的状态。VT1导通会将VT5关断。但是此时不触发VT1，则VT5也不会关断。延迟30度以后（第二条绿线）触发VT1，则在第二条绿线处VT1导通，VT5关断。第一条和第二条绿线之间是VT5和VT6导通，负载电压仍然是Ucb。若到第3条绿线（60度）再不触发，则Ucb要过零，晶闸管VT5和VT6将关断。

18第十八页，共30页。三相桥式全控整流电路——电阻性负载触发角30度与90度比较19第十九页，共30页。三相桥式全控整流电路——电阻性负载，波形连续（以30度为例）的输出电压计算每间隔π/3发一次触发脉冲，电路换相一次，一个电源周期中共换相6次，晶闸管的导通顺序为：1-6、1-2、3-2、3-4、5-4、5-6、1-6、……。负载电压由各线电压分段组成，为uab、uac、ubc、uba、uca、ucb、……。

根据负载电压波形可求出负载电压与控制角的关系为

被积分的波形周期π/320第二十页，共30页。

☞电压不连续（带电阻负载且>60时少于120

）

被积分的波形周期π/321第二十一页，共30页。2.2.2三相桥式全控整流电路——电感性负载

在触发角60度以前，电阻性负载与电感性负载相同。电感性负载在控制角大于60度时的负载电压波形图如图。输出电压平均值：

电感性负载在控制角大于60度时的晶闸管电压波形图第一条蓝线，触发角为0度处；第二条蓝线，触发角60度处，电压Ucb过零，电阻性负载时将自然关断。被积分的波形周期π/322第二十二页，共30页。

感性负载，电流Id连续时，对任何控制角，晶闸管电流也都是一个宽度为120度，周期为360度，幅度为负载电流的方波Id，而电源A相的电流如图所示：晶闸管电流有效值为：A相电流有效值为：23第二十三页，共30页。2.2.3三相桥式半控整流电路三相桥式半控电路结构控制角小于60度控制角大于60度24第二十四页，共30页。2.2.3三相桥式半控整流电路——电路结构结构：半控电路与全控电路相比，将共阳极组的三个晶闸管用整流二极管来替代。控制：晶闸管给触发脉冲，二极管自然换相（二极管采用共阳极接法，哪一个相电位最低哪一个相连接的二极管导通，刚导通二极管强制把之前导通的二极管关断。

25第二十五页，共30页。2.2.3三相桥式半控整流电路——电路结构结构：半控电路与全控电路相比，将共阳极组的三个晶闸管用整流二极管来替代。控制：晶闸管给触发脉冲，二极管自然换相（二极管采用共阳极接法，哪一个相电位最低哪一个相连接的二极管导通，刚导通二极管强制把之前导通的二极管关断。

26第二十六页，共30页。2.2.3三相桥式半控整流电路——控制角小于60度（1）由于电路中只有3个晶闸管，一个电源周期中控制电路向主电路发3次触发脉冲，其间隔为2π/3。依次为：

π/3+；

π+；（5π)/3+；

（VT1，VD6）（VT1，VD2）（VT3，VD2）（2）从π/3到2π/3,a相电压最高，所以触发VT1时VT1导通，b相电压最低，则VD6导通。（3）从2π/3到π,a相电压最高，c相电压最低，则VD2导通,VD6关断。（VT3，VD4）（VT5，VD4）（4）从π到4π