电力电子技术第章整流电路

2-1第3章整流电路

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工作状态

3.8晶闸管直流电动机系统

3.9相控电路的驱动控制

本章小结2-2第3章整流电路·引言整流电路的分类：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。整流电路：出现最早的电力电子电路，将交流电变为直流电。2-33.1

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2-43.1.1单相半波可控整流电路图2-1

单相半波可控整流电路及波形1）带电阻负载的工作情况变压器T起变换电压和电气隔离的作用。电阻负载的特点：电压与电流成正比，两者波形相同。wwwwtTVTR0a)u1u2uVTudidwt1p2ptttu2uguduVTaq0b)c)d)e)00

单相半波可控整流电路(SinglePhaseHalfWaveControlledRectifier)2-53.1.1单相半波可控整流电路

VT的a移相范围为180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。

首先，引入两个重要的基本概念：触发延迟角：从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加触发脉冲止的电角度,用a表示,也称触发角或控制角。导通角：晶闸管在一个电源周期中处于通态的电角度，用θ表示。基本数量关系直流输出电压平均值为(2-1)2-63.1.1单相半波可控整流电路2)带阻感负载的工作情况

图2-2

带阻感负载的单相半波电路及其波形阻感负载的特点：电感对电流变化有抗拒作用，使得流过电感的电流不发生突变。讨论负载阻抗角j、触发角a、晶闸管导通角θ的关系。wttwwtwtwu20wt1p2ptug0ud0id0uVT0qab)c)d)e)f)++2-73.1.1单相半波可控整流电路对单相半波电路的分析可基于上述方法进行：当VT处于断态时，相当于电路在VT处断开，id=0。当VT处于通态时，相当于VT短路。图2-3单相半波可控整流电路的分段线性等效电路a)VT处于关断状态b)VT处于导通状态电力电子电路的一种基本分析方法通过器件的理想化，将电路简化为分段线性电路。器件的每种状态对应于一种线性电路拓扑。2-83.1.1单相半波可控整流电路当VT处于通态时，如下方程成立：VTb)RLu2b)VT处于导通状态（2-2）（2-4）初始条件：ωt=a

，id=0。求解式（2-2）并将初始条件代入可得当ωt=θ+a

时，id=0，代入式（2-3）并整理得（2-3）其中，2-93.1.1单相半波可控整流电路续流二极管u2udiduVTiVTIdIdwt1wtwtwtwtwtwtOOOOOOp-ap+ab)c)d)e)f)g)iVDRa)图2-4

单相半波带阻感负载有续流二极管的电路及波形当u2过零变负时，VDR导通，ud为零，VT承受反压关断。L储存的能量保证了电流id在L-R-VDR回路中流通，此过程通常称为续流。

数量关系(id近似恒为Id）（2-5）（2-6）（2-7）（2-8）2-103.1.1单相半波可控整流电路VT的a移相范围为180。简单，但输出脉动大，变压器二次侧电流中含直流分量，造成变压器铁芯直流磁化。实际上很少应用此种电路。分析该电路的主要目的建立起整流电路的基本概念。单相半波可控整流电路的特点2-113.1.2单相桥式全控整流电路1)带电阻负载的工作情况a)u(i)pwtwtwt000i2udidb)c)d)ddaauVT1,4图2-5

单相全控桥式带电阻负载时的电路及波形工作原理及波形分析VT1和VT4组成一对桥臂，在u2正半周承受电压u2，得到触发脉冲即导通，当u2过零时关断。VT2和VT3组成另一对桥臂，在u2正半周承受电压-u2，得到触发脉冲即导通，当u2过零时关断。电路结构单相桥式全控整流电路(SinglePhaseBridgeContrelledRectifier)2-123.1.2单相桥式全控整流电路数量关系（2-9）a角的移相范围为180。向负载输出的平均电流值为：流过晶闸管的电流平均值只有输出直流平均值的一半，即：（2-10）(2-11)pwtwtwt000i2udidb)c)d)ddaauVT1,42-133.1.2单相桥式全控整流电路流过晶闸管的电流有效值：变压器二次测电流有效值I2与输出直流电流I有效值相等：由式（2-12）和式（2-13）得：不考虑变压器的损耗时，要求变压器的容量S=U2I2。（2-12）（2-13）（2-14）pwtwtwt000i2udidb)c)d)ddaauVT1,42-143.1.2单相桥式全控整流电路2）带阻感负载的工作情况

u2OwtOwtOwtudidi2b)OwtOwtuVT1,4OwtOwtIdIdIdIdIdiVT2,3iVT1,4图2-6

单相全控桥带阻感负载时的电路及波形假设电路已工作于稳态，id的平均值不变。假设负载电感很大，负载电流id连续且波形近似为一水平线。u2过零变负时，晶闸管VT1和VT4并不关断。至ωt=π+a时刻，晶闸管VT1和VT4关断，VT2和VT3两管导通。VT2和VT3导通后，VT1和VT4承受反压关断，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。2-153.1.2单相桥式全控整流电路

数量关系（2-15）晶闸管移相范围为90。晶闸管导通角θ与a无关，均为180。电流的平均值和有效值：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。晶闸管承受的最大正反向电压均为。2OwtOwtOwtudidi2b)OwtOwtuVT1,4OwtOwtIdIdIdIdIdiVT2,3iVT1,42-163.救1.舌2单相另桥式布全控卷整流烤电路3）义带反笋电动挠势负轿载时台的工程作情馋况图2-庙7单相棍桥式远全控踪蝶整流乒电路目接反若电动界势—电阻犯负载析时的侨电路厨及波途形在|u2|>E时，拌才有险晶闸乓管承受正阅电压果，有布导通杏的可英能。在a角相羞同时狠，整摊流输添出电忆压比曾电阻叠负载鲁时大脑。导通之后，

ud=u2，，直至|u2|=E，id即降至0使得晶闸管关断，此后ud=E。与电阻负载时相比，晶闸管提前了电角度δ停止导电，δ称为停止导电角，（2-16）b)idOEudwtIdOwtaqd2-173.题1.钩2单相历桥式恭全控卖整流屈电路当α<d时，饲触发走脉冲曲到来筑时，傅晶闸年管承摩受负捆电压袋，不蚂可能倾导通裕。图2-搜7b单相细桥式瓣全控臭整流钟电路伶接反筛电动絮势—电阻负载高时的滤波形电流斤断续触发钞脉冲塔有足誉够的苍宽度咽，保出证当wt=d时刻斯有晶帖闸管窜开始暴承受抽正电健压时泥，触浅发脉床冲仍爪然存遮在。照这样蹲，相夹当于触发总角被什推迟炭为d。如图2-华7b所示id波形汗所示米：电流冤连续ub)idOEdwtIdOwtαqd2-183.攀1.颜2单相榨桥式胀全控蓬整流朝电路负载千为直堂流电卡动机徐时，务如果杯出现搬电流其断续置，则齿电动单机筒的机从械特图性将少很软慕。为了荣克服槽此缺齿点，锡一般妈在主嫁电路均中直醉流输头出侧串联一个平波谢电抗畏器。这时窜整流杰电压ud的波退形和拐负载远电流id的波努形与哗阻感相负载饿电流晌连续搜时的僵波形房诚相同顽，ud的计搬算公里式也慌一样惕。为保扫证电云流连筐续所系需的这电感庙量L可由符下式材求出荣：（2-17）图2-8

单相桥式全控整流电路带反电动势负载串平波电抗器，电流连续的临界情况twwOud0Eidtpdaq=p2-193.剂1.堪3单相啊全波青可控贤整流慈电路单相孤全波妈可控季整流葡电路网（Si话ng之le资P姑ha兽se轻F妨ul止l原Wa筛ve欧C纠on注tr最ol忙le崖d泉Re眨ct墓if衣ie边r)，又沉称单黑相双浆半波寒可控顺整流辅电路击。单相敢全波屡与单榆相全朵控桥允从直撕流输巡寿出端竹或从闻交流根输入痕端看肠均是近基本闻一致哪的。变压怜器不苏存在粒直流裂磁化添的问扇题。图2-寺9单相缘瑞全波晋可控突整流当电路碧及波滴形a)wtwab)udi1OOt2-203.漏1.发3单相赵全波粘可控动整流罪电路单相练全波爆与单甲相全闹控桥乳的区炼别：单相疗全波哗中变著压器姿结构怕较复抽杂，碍材料狼的消抹耗多丝式。单相木全波腥只用2个晶淹闸管医，比径单相泰全控无桥少2个，究相应芹地，键门极跑驱动叶电路昏也少2个；谢但是旨晶闸糟管承瞒受的昂最大道电压蝇是单纹相全忽控桥舒的2倍。单相蛋全波怀导电绸回路桶只含1个晶嘴闸管叉，比道单相纤桥少1个，铸因而低管压该降也袖少1个。从上闹述后翻两点志考虑承，单娘相全亏波电乞路有万利于舱在低输膏出电秃压的卷场合应用菌。2-213.迎1.钱4单相建桥式惭半控美整流柏电路电路意结构单相讨全控渔桥中元，每香个导倾电回晃路中甘有2个晶服闸管车，1个晶轿闸管瞧可以就用二什极管宇代替禽，从赛而简饱化整秤个电冰路。如此逼即成挥为单相李桥式昼半控诱整流瓣电路（先息不考痕虑VDR）。udOb)2OudidIdOOOOOi2IdIdIdIIdawtwtwtwtwtwtwtap-ap-aiVT1iVD4iVT2iVD3iVDR图2-旬10单相姜桥式抗半控崭整流头电路太，有孔续流塞二极瘦管，激阻感渗负载苦时的紧电路米及波听形电阻敌负载半控坦电路凤与全死控电蠢路在电阻钉负载时的曲工作贵情况相同。2-223.贵1.喊4单相辰桥式崖半控酿整流烛电路单相偶半控目桥带阻感瓦负载的情友况图2-敲10单相尺桥式方半控洒整流柿电路豪，有绘续流爸二极授管，恢阻感绕负载肢时的仆电路模及波遭形在u2正半霉周，u2经VT1和VD4向负记载供运电。u2过零魄变负筝时，企因电瓜感作倘用电敌流不谎再流冶经变淹压器物二次额绕组汽，而恼是由VT1和VD2续流喘。在u2负半朴周触议发角a时刻锅触发VT3，VT3导通涨，u2经VT3和VD2向负自载供秧电。u2过零涨变正雹时，VD4导通顺，VD2关断侧。VT3和VD4续流期，ud又为毅零。Ob)2OudidIdOOOOOi2IdIdIdIIdawtwtwtwtwtwtwtap-ap-aiVT1iVD4iVT2iVD3iVDR2-233.陪1.绳4单相吵桥式佳半控米整流蛙电路续流店二极忍管的诉作用避免腐可能羊发生饿的失锅控现乓象。若无铅续流世二极椅管，睡则当a突然寄增大雀至18舟0或触郑发脉赚冲丢呆失时馒，会循发生败一个守晶闸匠管持吗续导鸽通而液两个屯二极梳管轮现流导电通的恰情况宣，这索使ud成为灶正弦轿半波保，其渠平均扭值保刷持恒奇定，楼称为失控。有续李流二困极管VDR时，甲续流却过程扔由VDR完成像，避域免了识失控岸的现识象。续流凶期间镜导电织回路纲中只否有一薄个管抄压降外，有傅利于臭降低军损耗客。2-243.疫1.隆4单相只桥式吴半控京整流符电路单相神桥式幻玉半控贞整流抱电路旱的另廊一种主接法相当喜于把辱图2-废5a中的VT3和VT4换为撑二极犯管VD3和VD4，这疲样可蒜以省志去续以流二傍极管VDR，续散流由VD3和VD4来实杯现。图2-避5单相肉全控翻桥式带电惯阻负微载时框的电布路及蜻波形图2-11单相桥式半控整流电路的另一接法2-253.习2三相鞋可控叠整流蔽电路3.蒙2.博1三相党半波敏可控成整流以电路3.老2.敲2三相抱桥式逃全控铃整流痰电路2-263.相2三相握可控盗整流敌电路·引言交流花测由心三相课电源戒供电谁。负载哗容量胀较大偏，或胃要求上直流槽电压霉脉动芽较小炸、容堤易滤眨波。基本籍的是丝式三相天半波棚可控俭整流很电路荷，三容相桥私式全甜控整塑流电嘉路应计用最叛广。2-273.霉2.各1三相靠半波男可控韵整流钓电路电路咬的特蝇点：变压六器二历次侧矮接成顿星形跑得到果零线奸，而躬一次炊侧接灰成三绪角形吧避免3次谐肃波流狂入电害网。三个摩晶闸眉管分放别接炮入a、b、c三相新电源码，其持阴极限连接艇在一越起——共阴蓄极接镰法荒。图2-溉12三相辆半波旅可控垮整流响电路挣共阴蹄极接粪法电浓阻负没载时酸的电躬路及a=0时的道波形1)电阻茅负载自然准换相输点：二极驱管换常相时伸刻为自然踢换相优点，是倡各相房诚晶闸芽管能前触发告导通宅的最城早时该刻，完将其灰作为结计算咳各晶初闸管冤触发辛角a的起袜点，沉即a=0。b)c)d)e)f)u2Riduaubuca=0Owt1wt2wt3uGOudOOuabuacOiVT1uVT1wtwtwtwtwta)动画滔演示2-283.忌2.内1三相袜半波罗可控须整流泽电路a=0时的乐工作统原理好分析变压揉器二起次侧a相绕蓝组和干晶闸虹管VT1的电润流波兔形，遥变压冠器二悄次绕浮组电吉流有暴直流拔分量呆。晶闸超管的饲电压束波形浑，由3段组瞒成。图2-垦12三相证半波能可控日整流窗电路跃共阴乘极接打法电亚阻负追载时具的电忙路及a=0时的思波形a=30的波素形（图2-级13）特点热：负胃载电缸流处鼓于连狱续和绘断续奋之间钉的临父界状誓态。a>30的情僻况（图2-证14）特点鱼：负叮载电创流断杠续，以晶闸们管导狗通角伏小于12牙0。b)c)d)e)f)u2uaubuca=0Owt1wt2wt3uGOudOOuabuacOiVT1uVT1wtwtwtwtwta)R动画纷演示2-293.柳2.赔1三相勉半波医可控辩整流弃电路（2-18）当a=0时，Ud最大，为。(2-19)整流疮电压程平均慢值的啊计算a≤30时，蜂负载题电流纺连续腔，有乌：a>30时，泻负载例电流该断续患，晶流闸管直导通葛角减且小，绳此时征有：2-303.武2.叫1三相才半波队可控瓣整流晶电路Ud/U2随a变化尼的规在律如西图2-廊15中的胳曲线1所示养。图2-件15三相麦半波朴可控讲整流灿电路Ud/U2随a变化淋的关快系1－电合阻负驾载2－电登感负矿载3－电她阻电宫感负尚载2-313.陪2.遗1三相皮半波衰可控返整流巨电路负载垫电流攻平均来值为晶闸沈管承婆受的饮最大拘反向外电压利，为跳变压牵器二写次线肾电压叫峰值丸，即晶闸贺管阳久极与及阴极创间的腿最大尘正向而电压器等于舒变压版器二棕次相投电压兴的峰森值，庸即（2-20）（2-21）（2-22）2-323.定3.对1三相巡寿半波汪可控拆整流兼电路2）阻非感负欺载图3-区16三相邪半波仆可控叛整流车电路编，阻端感负扁载时医的电月路及a=60时的若波形特点风：阻章感负岗载，L值很掀大，id波形小基本另平直咳。a≤3庭0时：友整流虫电压逆波形膨与电产阻负梦载时卷相同喜。a>3玩0时（鼠如a=6臭0时的饼波形湿如图3-揭16所示厕）。u2过零毕时，VT1不关寻断，模直到VT2的脉轰冲到妈来，计才换督流，——ud波形四中出床现负风的部郑分。id波形彩有一刚定的丛脉动晒，但桂为简河化分阵析及糕定量度计算线，可祸将id近似按为一售条水炒平线梁。阻感蛙负载虏时的款移相味范围违为90。udiauaubucibiciduacOwtOwtOOwtOOwtawtwt动画益演示2-333.资3.冷1三相善半波仆可控馅整流岩电路数量佳关系由于山负载费电流匪连续佩，Ud可由枯式（2-18）求止出，师即Ud/U2与a成余惰弦关颠系，拾如图2-镇15中的章曲线2所示纪。如训果负连载中北的电毫感量吧不是盾很大真，Ud/U2与a的关搜系将蝴介于丛曲线1和2之间染，曲悔线3给出始了这粘种情奔况的拍一个滚例子曾。图2-声15三相壁半波浸可控凯整流鱼电路Ud/U2随a变化如的关济系1－电满阻负妥载2－电呆感负将载3－电竖阻电比感负追载2-343.甘3.说1三相棋半波哨可控买整流乒电路变压备器二灶次电厉流即汽晶闸鹅管电萍流的电有效持值为晶闸驰管的蚁额定尿电流耻为晶闸步管最钢大正你、反双向电蜘压峰提值均久为变朽压器庄二次钓线电拣压峰惭值三相举半波赖的主复要缺捞点在揪于其序变压略器二快次电茶流中识含有直流麦分量，为天此其有应用独较少录。（2-23）（2-24）（2-25）2-353.配2.谋2三相烧桥式仆全控汤整流隔电路三相童桥是活应用农最为逗广泛矛的整透流电聋路共阴仅极组——阴极怖连接旗在一矩起的3个晶晋闸管亮（VT1，VT3，VT5）共阳镇极组——阳极笛连接教在一秋起的3个晶摆闸管钻（VT4，VT6，VT2）图2-扁17三相蛾桥式全控示整流壁电路理原理弓图导通辩顺序坟：VT1－VT2－VT3－VT4－VT5－VT62-363.伐2.帆2三相驳桥式冬全控卡整流讨电路1）带军电阻从负载班时的吃工作阴情况当a≤6留0时，ud波形汤均连档续，弃对于认电阻趣负载宽，id波形陶与ud波形趟形状养一样陵，也悠连续波形麦图：a=0（图2－18）a=3动0（图2－19）a=6逼0（图2－20）当a>6绿0时，ud波形桥每60中有园一段忘为零境，ud波形万不能游出现邪负值波形勤图：a=9磨0（图2－21）带电搏阻负祥载时痰三相汽桥式原全控介整流批电路a角的备移相精范围耗是12们02-373.饶2.慎2三相口桥式组全控奖整流夹电路晶闸类管及星输出惯整流移电压剂的情润况如询表2－1所示时段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=ucb请参亦照图2－182-383.漠2.女2三相稍桥式却全控搅整流聋电路（2）对侮触发店脉冲杜的要欺求：按VT1-V万T2-V钉T3-V诵T4-V跟T5-V骑T6的顺奴序，骗相位呢依次隙差60。共阴岭极组VT1、VT3、VT5的脉饭冲依守次差12余0，共简阳极迟组VT4、VT6、VT2也依抹次差12耀0。同一损相的交上下难两个福桥臂艳，即VT1与VT4，VT3与VT6，VT5与VT2，脉冲拘相差18格0。三相被桥式乓全控脚整流争电路鸡的特点（1）2管同标时通延形成味供电抹回路拿，其烤中共僻阴极宜组和箩共阳翁极组崭各1，且颠不能丢为同1相器享件。2-393.跨2.慌2三相归桥式茂全控译整流感电路（3）ud一周大期脉围动6次，铸每次馅脉动屠的波供形都寒一样进，故乔该电伞路为6脉波许整流稀电路冻。（4）需旅保证砍同时镇导通伪的2个晶执闸管醉均有牢脉冲可采哲用两慨种方咐法：辟一种社是宽脉锈冲触发一种菠是双脉凳冲触发蜂（常球用）(5）晶陕闸管侍承受厘的电公压波丧形与决三相态半波鞋时相穴同，碎晶闸佳管承忠受最奥大正禁、反遇向电丸压的略关系桨也相阵同。三相伸桥式渣全控讯整流垒电路枣的特点2-40a≤6胖0时（a=0图2－22；a=3霞0图2－23）ud波形悠连续损，工绪作情帽况与共带电夺阻负敌载时价十分痰相似束。各晶趁闸管址的通竟断情翼况输出可整流豪电压ud波形晶闸发管承蒙受的汤电压层波形3.息2.团2三相翅桥式屋全控出整流就电路2)阻感党负载右时的钩工作娇情况主要包括a>6建0时（a=9唯0图2－24）阻感龄负载深时的惨工作除情况交与电锐阻负热载时快不同忍。电阻廊负载岁时，ud波形检不会同出现裕负的倘部分插。阻感救负载腥时，ud波形帖会出眉现负斤的部莲分。带阻腿感负虽载时尽，三遗相桥侨式全全控整浅流电捷路的a角移贸相范腹围为90。区别倘在于残：得浴到的急负载敲电流id波形裤不同娇。当电味感足评够大剑的时蜂候，id的波缠形可腰近似茧为一触条水厨平线。2-413.砖2.鉴2三相认桥式躺全控槐整流蒸电路3)定量黑分析当整猫流输竟出电姐压连顺续时下（即堤带阻够感负疑载时注，或迫带电肺阻负刚载a≤6秘0时）平的平截均值闲为：带电进阻负顾载且a>6披0时，述整流驱电压郑平均财值为顿：输出荣电流俘平均炮值为烟：Id=Ud/R（2-26）（2-27）2-423.顺2.情2三相征桥式灰全控跑整流少电路当整廊流变绑压器箭为图2-殖17中所西示采英用星潮形接侍法，屡带阻烂感负杀载时礼，变翁压器棉二次冷侧电龟流波轰形如赵图2-雷23中所孙示，就其有敲效值宝为：（2-28）晶闸常管电侮压、丹电流旦等的时定量州分析术与三黎相半素波时挣一致界。接反葛电势上阻感壮负载存时，赖在负窄载电果流连震续的旅情况禁下，胡电路弊工作僵情况衣与电概感性岗负载程时相刷似，黄电路树中各盒处电压、电流波形捎均相获同。仅在计算Id时有兄所不坝同，接颤反电具势阻孤感负仔载时燃的Id为：（2-29）式中R和E分别为负展载中餐的电理阻值姓和反期电动鹿势的念值。2-43ik=ib是逐伴渐增麻大的拿，而ia=Id-ik是逐贤渐减仅小的遇。当ik增大杀到等语于Id时，ia=0，VT1关断,换流突过程女结束子。3.调3变压触器漏男感对扶整流榨电路誓的影牵响考虑午包括鞭变压冒器漏挖感在破内的赶交流遮侧电页感的果影响拾，该尖漏感繁可用吃一个问集中摊的电否感LB表示线。现以疫三相庄半波泊为例套，然爪后将庸其结流论推菊广。VT1换相团至VT2的过学程：因a、b两相侄均有评漏感含，故ia、ib均不帆能突优变。童于是VT1和VT2同时醋导通胃，相锐当于拼将a、b两相范短路南，在扭两相墓组成慎的回兼路中授产生富环流ik。图2-颗25考虑铁变压侮器漏帽感时缺的三相赵半波凝可控甘整流悠电路恼及波繁形udidwtOwtOgiciaibiciaIduaubuca2-443.怀3变压破器漏抹感对郑整流饰电路诱的影被响换相塘重叠粮角——换相渴过程逼持续杠的时洲间，太用电裙角度g表示畅。换相导过程士中，伍整流县电压ud为同织时导狐通的乎两个豪晶闸屑管所谋对应忠的两奴个相卖电压酱的平中均值陆。换相校压降——与不援考虑启变压这器漏劈燕感时便相比忧，ud平均苹值降陵低的筋多少祖。（2-30）（2-31）2-453.木3变压除器漏必感对吗整流深电路珍的影献响换相眼重叠邮角g的计晶算由上柿式得经：进而丛得出吊：（2-骑32）（2-弹33）（2-价34）2-463.写3变压稼器漏确感对息整流叨电路欣的影针响由上蛾述推冰导过吸程，除已经经求得盆：

当时，，于是g随其谊它参眠数变图化的逗规律：（1）Id越大挪则g越大肚；（2）XB越大g越大扬；（3）当a≤9石0时，越小g越大凯。（2-35）（2-36）2-473.塌3变压旦器漏女感对村整流己电路担的影谋响变压巴器漏即抗对鞭各种秋整流尝电路朋的影卡响②电路形式单相全波单相全控桥三相半波三相全控桥m脉波整流电路①表2-佳2各种慎整流相电路突换相策压降禾和换递相重辩叠角炮的计薪算注：①单相全控桥电路中，环流ik是从-Id变为Id。本表所列通用公式不适用；

②三相桥等效为相电压等于的6脉波整流电路，故其m=6，相电压按代入。2-483.减3变压雷器漏林感对郑整流诞电路胳的影纲响变压娃器漏贺感对趴整流架电路蜘影响摊的一看些结图论:出现换相惹重叠赚角g，整氧流输柄出电淹压平镜均值Ud降低霸。整流骂电路略的工作险状态砌增多。晶闸撤管的di/dt减小盗，有都利于伴晶闸坡管的页安全围开通脑。有时碑人为感串入挽进线自电抗团器以书抑制推晶闸筝管的di/dt。换相装时晶阻闸管导电压梨出现甚缺口济，产恐生正姜的du/dt，可止能使冒晶闸注管误俩导通塔，为尼此必侍须加吸先收电凯路。换相手使电券网电森压出丸现缺口，成查为干怨扰源录。2-493.纯4电容腊滤波剃的不荡可控浸整流盈电路3.圆4.逮1电容挽滤波币的单拢相不春可控嗽整流扛电路3.僵4.融2电容吩滤波袍的三吹相不寺可控优整流倚电路2-503.彻4电容稍滤波宽的不果可控榴整流强电路在交—直—交变姿频器联、不蛙间断灰电源吼、开袍关电鄙源等隐应用悲场合缘瑞中，疮大量版应用良。最常赏用的殿是单相待桥和三相赴桥两种旁接法狸。由于慈电路兽中的呼电力吗电子钉器件桨采用兆整流蹲二极词管，潮故也捷称这稠类电钓路为二极绝管整含流电翁路。2-513.吉4.值1电容结滤波丽的单硬相不层可控异整流通电路常用饰于小贿功率央单相母交流寻输入斩的场术合，桌如目懂前大鹅量普忌及的隔微机矛、电挤视机冷等家嘴电产咬品中润。1）奏工作右原理亿及波士形分开析图2-顶26电容夏滤波痕的单顶相桥皮式不尺可控趁整流竟电路陪及其痒工作柜波形a)电路b)波形基本唐工作卖过程：在u2正半顾周过耗零点前至wt=0期间顶，因u2<ud，故简二极雹管均危不导言通，箱电容C向R放电，提瞧供负清载所社需电膀流。至wt=0之后缎，u2将要匀超过ud，使电得VD1和VD4开通，ud=u2，交样流电钟源向狭电容米充电柳，同植时向穿负载R供电量。b)0iudqdp2pwti,uda)+RCu1u2i2VD1VD3VD2VD4idiCiRud2-523.芦4.翻1电容把滤波截的单恰相不铲可控殊整流体电路2)主要搜的数着量关爽系输出群电压理平均渔值

电流平均值

输出电流平均值IR为：IR=Ud/R

Id=IR

二极管电流iD平均值为：ID=Id/2=IR/2

二极管承受的电压

（2-47）（2-48）（2-49）空载时，。重载时，Ud逐渐趋近于0.9U2，即趋近于接近电阻负载时的特性。在设计时根据负载的情况选择电容C值，使,此时输出电压为：Ud≈1.2U2。（2-46）2-533.蛋4.肢1电容亲滤波璃的单网相不错可控吹整流垂电路感容镇滤波坛的二密极管偶整流友电路实际劣应用甲为此邻情况咏，但脖分析候复杂帝。ud波形妻更平蓬直，庄电流i2的上涌升段帝平缓篮了许惹多，吉这对弊于电伴路的牵工作哥是有逐利的颗。图2-妇29感容立滤波攀的单这相桥欺式不谎可控隔整流须电路堂及其容工作块波形a）台电叮路图b）波烧形a)b)u2udi20dqpwti2,u2,ud2-543.枕4.迅2电容始滤波旋的三料相不倡可控绘整流钻电路1）个基本丘原理某一穴对二扭极管斯导通左时，输出债电压畅等于要交流签侧线蜻电压吼中最京大的善一个，该捐线电惠压既冈向电削容供添电，马也向受负载史供电贯。当没联有二概极管瞒导通沟时，姨由电缩慧容向高负载斤放电载，ud按指貌数规圆律下孝降。图2-顶30电容错滤波许的三盲相桥际式不河可控剃整流教电路孝及其紧波形a)b)Oiaudiduduabuac0dqwtpp3wt2-55

电流id

断续和连续的临界条件wRC=在轻载时直流侧获得的充电电流是断续的，重载时是连续的，分界点就是R=/wC。3.辆4.苍2电容育滤波亏的三挠相不吧可控壶整流伙电路由“电压览下降变速度爷相等”的原求则，喇可以悟确定远临界香条件乏。假柜设在wt+d=2p/3的时躲刻“速度责相等”恰好蕉发生观，则脾有图2-31电容滤波的三相桥式整流电路当wRC等于和小于时的电流波形

a）wRC=

b）wRC<由上姐式可程得（2-答50）a)b)wtwtwtwtaidaidOOOO2-563.鞭4.萍2电容剖滤波库的三余相不茎可控晃整流桐电路考虑饶实际喇电路翅中存岩在的赞交流皆侧电脸感以纺及为宜抑制闷冲击卫电流席而串哥联的愿电感革时的木工作季情况朝：电流遗波形眯的前镜沿平个缓了鼻许多添，有拼利于扶电路焰的正染常工记作。婆随隙着负悉载的床加重剥，电每流波秒形与蔬电阻演负载者时的神交流维侧电雅流波糊形逐软渐接盲近。图2-微32考虑豆电感姿时电年容滤剩波的环三相尸桥式蓄整流俯电路隙及其耍波形a）电轨路原循理图b）轻紧载时喷的交情流侧悠电流猴波形c）重仙载时冈的交研流侧郊电流脱波形b)c)iaiaOOtt2-573.禽4.而2电容蚂滤波锡的三幕相不肾可控决整流肥电路2)主要勤数量刘关系（1）输出柄电压络平均蛮值Ud在（3.碍34U2~3预.4防5U2）之间叨变化（2）电流衰平均废值输出搞电流腹平均尽值IR为：IR=Ud/R（2-铲51）与单眠相电拐路情剥况一饼样，技电容捷电流iC平均育值为谢零，因此讨：Id=IR（2-忧52）二极族管电侧流平灿均值首为Id的1/办3，即：ID=浪Id/3=IR/3（2-刷53）

（3）二极管承受的电压

二极管承受的最大反向电压为线电压的峰值，为。

2-583.红5整流顷电路侨的谐屑波和踏功率情因数3.蹈5.腊1谐波此和无洞功功波率分携析基东础3.女5.剖2带阻利感负熔载时透可控骗整流庙电路尾交流纲侧盟谐拉波和票功率识因数仅分析3.依5.鲜3电容导滤波敌的不董可控所整流兰电路盯交流菊侧葡谐备波和婶功率康因数近分析3.剥5.命4整流异输出械电压粱和电丙流的舞谐波随分析2-593.剖5整流展电路茧的谐仙波和送功率犬因数·引言随着开电力斥电子暮技术锄的发辩展，鼻其应穗用日墙益广铲泛，钳由此佛带来风的谐波(h毅ar秧mo识ni那cs)和无功(re具ac晌ti箱ve次p钞ow贺er)问题柿日益宜严重驴，引犁起了新关注熟。无功矛的危霞害：导致劣设备神容量碑增加插。使设滥备和县线路妖的损裕耗增码加。线路诱压降士增大仇，冲餐击性停负载工使电移压剧犁烈波跟动。谐波远的危昨害：降低爹设备犁的效浑率。影响印用电须设备穴的正储常工忍作。引起负电网卷局部暮的谐幅振，霜使谐辉波放疼大，汽加剧伯危害酷。导致每继电名保护查和自芦动装吧置的优误动勿作。对通装信系锡统造贫成干方扰。2-603.恩5.称1谐波伪和无旷功功捡率分获析基券础1）磁谐波对于翁非正恭弦波探电压锻，满墙足狄夺里赫再利条汤件，坦可分娇解为傅里泪叶级碗数：n次谐波电流含有率以HRIn（HarmonicRatioforIn）表示

（2-57）电流谐波总畸变率THDi（TotalHarmonicdistortion）定义为

（2-58）正弦波电压可表示为：基波（fu界nd芬am搁en欢ta区l）——频率僵与工缩慧频相劣同的珍分量谐波——频率孕为基狐波频格率大闪于1整数毙倍的似分量谐波欣次数——谐波藏频率岂和基田波频挤率的穗整数围比2-613.阁5.巷1谐波剃和无疤功功凳率分当析基压础2）怀功率架因数正弦请电路怨中的址情况电路珍的有功捡功率就是毕其平均解功率：（2-59）视在集功率为电红压、谅电流驼有效谁值的透乘积橡，即S=拖UI（2-济60）无功天功率定义赏为：Q=珠U叼Isi闹nj（2-臣61）功率贷因数l定义译为有齐功功盖率P和视昨在功习率S的比女值：（2-62）此时设无功仿功率Q与有顺功功谨率P、视蛋在功驼率S之间赤有如屋下关助系：（2-63）功率泽因数留是由恼电压拢和电皱流的碌相位留差j决定圣的：l=co老sj（2-泛64）2-623.录5.羞1谐波毅和无畅功功蹦率分被析基瞧础非正贝弦电果路中外的情夕况有功功率、视在功率、功率因数的定义均和正弦电路相同，功率因数仍由式定义。不考虑电压畸变，研究电压为正弦波、电流为非正弦波的情况有很大的实际意义。非正弦电路的有功功率：P=UI1

cosj1（2-65）功率因数为：（2-66）

基波岔因数——n=I1/外I，即梯基波浆电流浙有效蹦值和险总电搭流有胃效值迫之比位移睡因数（基狠波功丹率因辈数）——co奇sj1功率若因数雀由基波申电流品相移和电流回波形粥畸变这两息个因火素共尸同决肠定的伟。2-633.个5.岂1谐波耍和无慢功功灵率分京析基绿础非正径弦电遇路的娘无功逮功率定义很多，但尚无被广泛接受的科学而权威的定义。一种简单的定义是仿照式（2-63）给出的：（2-67）无功桨功率Q反映予了能烟量的足流动零和交骂换，舟目前副被较确广泛州的接熄受。也可仿照式（2-61）定义无功功率，为和式（2-67）区别，采用符号Qf，忽略电压中的谐波时有：Qf=UI1

sinj

1(2-68）在非正弦情况下，，因此引入畸变功率D，使得：（2-69）Qf为由素基波惰电流围所产输生的梳无功球功率府，D是谐勒波电怖流产夜生的午无功奸功率悦。2-643.灿5.弟2带阻作感负的载时坛可控螺整流乔电路荒交流网侧谐衔波和恭功率欢因数纹分析1)单相极桥式纪全控天整流光电路忽略普换相左过程收和电素流脉歉动，维带阻喘感负取载，裳直流温电感L为足筝够大航（电作流i2的波君形见嘉图2-边6）i2Owtd（2-72）变压家器二叙次侧迟电流寇谐波姑分析奖：n=1,3,5,…（2-73）电流确中仅罢含奇贝次谐朽波。各次汽谐波紧有效奋值与取谐波劲次数俗成反纱比，关且与妇基波肌有效喝值的部比值理为谐粮波次息数的标倒数星。2-653.提5.撕2带阻极感负颜载时昏可控暑整流恼电路掩交流形侧谐闪波和旁功率婚因数挑分析基波欢电流拘有效拴值为筹（2-泡74）i2的有钓效值I=Id，结向合式少（2-荒74）可任得基听波因盛数为（2-失75）电流汽基波卡与电测压的滔相位峰差就武等于咱控制咳角，故位粥移因改数为（2-俗76）所以悼，功恒率因华数为（2-遮77）功率预因数全计算2-663.耻5.东2带阻重感负福载时叮可控翻整流窗电路年交流越侧谐具波和炮功率坑因数杏分析2）三腿相桥滨式全碍控整鸡流电辟路图2-森23三相态桥式洁全控舱整流毯电路带阻砍感负内载a=3绍0时的秃波形阻感递负载石，忽丢略换皮相过团程和缴电流鼓脉动悄，直盖流电草感L为足晨够大依。以=3互0为例钥，此下时，朋电流讽为正汤负半鼠周各12啊0的方居波，炒其有亿效值暑与直潮流电亮流的他关系耕为：（2-78）tud1a=30°ud2uduabuacubcubaucaucbuabuacⅠⅡⅢⅣⅤⅥwtOwOwtOwtOidiawt1uaubuc（2-78）2-673.础5.够2带阻狂感负禾载时外可控梳整流塔电路挤交流织侧谐老波和怪功率班因数蔬分析变压窜器二解次侧廊电流崇谐波充分析碎：电流膀基波就和各耳次谐克波有痰效值略分别信为（2-80）电流怀中仅楼含6k1（k为正详整数瓦）次腰谐波欲。各次荒谐波焰有效既值与搭谐波园次数包成反贤比，耳且与薄基波嫂有效头值的剪比值裁为谐刑波次录数的图倒数跨。功率餐因数甩计算基波因数：（2-81）位移因数仍为：（2-82）功率因数为：（2-83）2-683.扣5.浙3电容赶滤波略的不午可控事整流执电路主交流负侧谐捐波和禁功率坦因数脏分析1)单相度桥式畏不可滚控整肠流电瓦路实用蓝的单钻相不厕可控巨整流耀电路幸采用怜感容饼滤波姥。电容滤波的单相不可控整流电路交流侧谐波组成有如下规律：谐波次数为奇次。谐波次数越高，谐波幅值越小。谐波与基波的关系是不固定的。越大，则谐波越小。关于耀功率帅因数弯的结晋论如腊下：位移竖因数膊接近1，轻级载超衬前，挂重载长滞后费。谐波液大小漫受负农载和浙滤波魔电感叛的影兴响。2-693.款5.项3电容缺滤波酷的不另可控摔整流佳电路列交流格侧谐职波和总功率益因数触分析2)三相捎桥式咐不可俯控整挤流电示路实际各应用科的电腐容滤舱波三鲜相不孙可控剑整流悉电路狂中通绍常有待滤波工电感胁。交流用侧谐准波组麻成有著如下吹规律：谐波态次数业为6k±1次，k=1，2，3…。谐波翠次数祥越高蓄，谐亩波幅巧值越通小。谐波老与基友波的颈关系竖是不惹固定蝴的。关于敢功率锅因数冈的结剧论如凤下：位移勇因数扛通常亭是滞米后的,但与顷单相零时相钓比,位移对因数馒更接冶近1。随负蔑载加朽重（wRC的减仓小）凤，总垃的功烫率因善数提饿高；牌同时顿，随誉滤波同电感龄加大溉，总炭功率龟因数骆也提红高。2-703.喇5.驴4整流鸡输出慈电压牺和电权流的路谐波诱分析整流呢电路僵的输汉出电质压中车主要竖成分堪为直许流，聪同时张包含软各种芹频率廉的谐夸波，苗这些丘谐波温对于登负载写的工捆作是强不利钻的。图2-贡33a=0时，m脉波佣整流括电路觉的整啦流电钱压波冶形=0时，m脉波召整流院电路氧的整幕流电师压和寒整流笑电流主的谐理波分狂析。整流竿输出意电压帅谐波确分析整流屋输出狂电流雨谐波牺分析详见汗书P7素22-713.树5.屠4整流绝输出隶电压玩和电撇流的拣谐波辉分析=0时整远流电忠压、逮电流膏中的煤谐波踢有如荷下规阵律：m脉波龟整流驻电压ud0的谐竞波次更数为mk（k=1，2，3.驼..）次宵，即m的倍共数次派；整流墙电流衣的谐性波由全整流渣电压总的谐惊波决堵定，也咱为mk次。当m一定弄时，美随谐垃波次线数增迅大，陆谐波咏幅值情迅速枣减小爹，表荡明最低从次（m次）棵谐波我是最弓主要矛的，其条它次劫数的蜡谐波企相对蕉较少方；当洞负载艺中有扬电感现时，因负载贴电流粪谐波耍幅值dn的减漂小更碎为迅胶速。m增加己时，杯最低蹲次谐胖波次虑数增悼大，神且幅龟值迅餐速减让小，亭电压态纹波情因数阁迅速榜下降炕。2-723.凉5.秒4整流跟输出玩电压烂和电兆流的晚谐波铜分析不为0时的某情况：整流臭电压瓜谐波崖的一回般表意达式熟十分田复杂侍，下亩面只仙说明刮谐波呀电压隔与角的惊关系梅。图2-却34三相童全控涨桥电慈流连难续时聚，以n为参楼变量钳的与的关夕系以n为参希变量袋，n次谐租波幅融值对的关辛系如帐图2-之34所示注：当从0~之90变化蒸时，ud的谐终波幅咱值随增大涝而增问大，=9酬0时谐木波幅绒值最陪大。从90~棋18荐0之间膛电路熔工作圾于有盾源逆两变工愧作状规态，ud的谐跟波幅涛值随增大爸而减辛小。2-733.梨6大功甜率可荡控整晶流电询路3.烫6.谨1带平籍衡电挎抗器昌的双削反星戚形笔可控井整流兵电路3.鲁6.橡2多重述化整探流电虑路2-743.端6大功班率可逢控整沈流电疼路·引言带平殿衡电叉抗器礼的双内反星劈燕形可寄控整耕流电芳路的状特点格：适用惧于低电纠压、大电宪流的场技合。多重逼化整择流电室路的窑特点崖：在采桐用相支同器菠件时智可达械到更锅大的克功率裕。可减抵少交夹流侧谁输入裳电流吼的谐锦波或躬提高让功率零因数现，从辩而减用小对度供电屡电网撕的干哈扰。2-753.符6.母1带平喉衡电浆抗器正的双星反星映形可饮控整需流电遇路电路流结构姥的特母点图2-毛35带平吧衡电终抗器争的双反愤星形父可控大整流舟电路二次村侧为邮两组匝数另相同樱极性麻相反的绕难阻，贞分别今接成筝两组沟三相嘉半波掘电路膜。二次泼侧两射绕组压的极姿性相虾反可消除猾铁芯蔽的直亩流磁奏化。平衡泥电抗指器是为胁保证光两组已三相睁半波呆整流勒电路逐能同苍时导愤电。与三龄相桥俗式电情路相寺比，绝双反律星形激电路表的输羡出电肉流可大一扑倍。2-763.圆6.效1带平张衡电圆抗器俩的双仰反星践形可唉控整泊流电网路绕组台的极禾性相匪反的烫目的摊：消除平直流垦磁通裁势如图围可知妨，虽顷然两殃组相掉电流亮的瞬愉时值重不同仰，但盐是平均纷电流绑相等而绕组守的极更性相忆反，所径以直沫流安市匝互考相抵纹消。图2-倍36双反盒星形厕电路相，=0时两福组整朴流电希压、讽电流役波形twwtud1uaubuciaud2ia'uc'ua'ub'uc'OwtOOwtOId12Id16Id12Id162-773.樱6.蛾1带平迅衡电瓣抗器根的双米反星灯形可肿控整柱流电毫路接平妥衡电级抗器叹的原阁因：当电累压平胞均值水和瞬纸时值哀均相叫等时告，才录能使侦负载均流。两组底整流惊电压平均述值相穗等，但瞬时戒值不言等。两个均星形哲