电力电子技术-三相桥式整流

三相半波可控整流电路a)b)c)d)e)f)u2abcTRudidVT2VT1VT3uaubuca=0Owt1wt2wt3uGOudOOuabuacOiVT1uVT1wtwtwtwtwt图3-14三相半波可控整流电路，电阻负载，a=30时的波形OwtOwtOwtuabuacwt1iVT1uVT1uacu2uaubucOwtOwtuGa=°30dOwtuwtwtwtwtu2uaubucOOOOuGudiVT1a=°60结论：a>30°的情况负载电流断续，晶闸管导通角小于120°

通过三种波形的分析可得出结论：增大a

，则整流电压相应减小。a

=30º是输出电压、电流连续和断续的临界点。当α＜30º时，后一相的晶闸管导通使前一相的晶闸管关断。当a

＞30º时，导通的晶闸管由于交流电压过零变负而关断后，后一相的晶闸管未到触发时刻，此时三个晶闸管都不导通，直到后一相的晶闸管被触发导通。a=150º时输出电压为零，所以三相半波整流电路电阻性负载移相范围是0º～150º。1）a

≤30时，负载电流连续，有：2）a>30时，负载电流断续，晶闸管导通角减小，此时有：

当a

=150º时，Ud

=0

负载电流平均值为a>30时,ua过零时，VT1不关断，直到VT2的脉冲到来，才换流，由VT2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901.带电阻负载时的工作情况假设将电路中的晶闸管换作二极管，相当于晶闸管触发角a=0时，各晶闸管均在自然换相点换相。

共阴极组的3个晶闸管，阳极所接交流电压值最高的一个导通。

共阳极组的3个晶闸管，阴极所接交流电压值最低的一个导通。任意时刻共阳极组和共阴极组中各有一个晶闸管处于导通状态，施加于负载上的电压为某一线电压。图3-7三相桥式全控整流电路带电阻负载a=0时的波形u2LuduabuacubcubaucaucbuabuacOwtu2ud1ud2ⅠⅡⅢⅣⅤⅥuaucubwt1Owta=0OwtiVT1uuuuuuuuuabuacabacbcbacacbabacOwtuVT1从线电压波形共阴极组处于通态的晶闸管对应最大的相电压共阳极组处于通态的晶闸管对应最小的相电压输出整流电压ud为这两个相电压相减输出整流电压ud波形为线电压在正半周的包络线图3-7三相桥式全控整流电路带电阻负载a=0时的波形u2ud1ud2u2LuduabuacuabuacubcubaucaucbuabuacuabuacubcubaucaucbuabuacⅠⅡⅢⅣⅤⅥuaucubwt1OwtOwtOwtOwta=0iVT1uVT1从相电压波形共阴极组晶闸管导通时，整流输出电压ud1为相电压在正半周的包络线共阳极组晶闸管导通时，整流输出电压ud2为相电压在负半周的包络线总的整流输出电压ud=ud1-ud2是两条包络线的差值将其对应在线电压波形上，即线电压在正半周的包络线图3-7三相桥式全控整流电路带电阻负载a=0时的波形u2ud1ud2u2LuduabuacuabuacubcubaucaucbuabuacuabuacubcubaucaucbuabuacⅠⅡⅢⅣⅤⅥuaucubwt1OwtOwtOwtOwta=0iVT1uVT1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=ucb6个晶闸管导通顺序VT1－VT2－VT3－VT4－VT5－VT6表2-1三相桥式全控整流电路电阻负载a=0时晶闸管工作情况三相桥式全控整流电路的特点（1）2个晶闸管同时通形成供电回路，其中共阴极组和共阳极组各1个，且不能为同1相器件（2）ud一周期脉动6次，每次脉动波形一样，故该电路为6脉波整流电路。（3）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。晶闸管一周期中有1200处于通态，2400处于断态，由于负载为电阻，故晶闸管处于通态时的电流波形与相应时段的Ud波形相同。（4）对触发脉冲的要求：按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的顺序，相位依次差60。共阴极组VT1、VT3、VT5脉冲依次差120。共阳极组VT4、VT6、VT2也依次差120。同一相的上下两个桥臂，即VT1与VT4，VT3与VT6，VT5与VT2，脉冲相差180。宽脉冲触发双脉冲触发（常用）可采用两种方法（5）需保证同时导通的2个晶闸管均有脉冲

三相桥式全控整流电路带电阻负载a=0时的波形u2LuduabuacubcubaucaucbuabuacOwtu2ud1ud2ⅠⅡⅢⅣⅤⅥuaucubwt1Owta=0OwtiVT1uuuuuuuuuabuacabacbcbacacbabacOwtuVT1课程回顾时段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课程回顾2个晶闸管同时导通形成供电回路，其中共阴极组和共阳极组各1个，且不能为同1相器件导通状态，施加于负载上的电压为某一线电压。课程回顾按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的顺序，相位依次差60。共阴极组VT1、VT3、VT5脉冲依次差120。共阳极组VT4、VT6、VT2也依次差120。同一相的上下两个桥臂，即VT1与VT4，VT3与VT6，VT5与VT2，脉冲相差180。u2LuduabuacubcubaucaucbuabuacOwtu2ud1ud2ⅠⅡⅢⅣⅤⅥuaucubwt1Owta=30uuuuuuuuuabuacabacbcbacacbabacOwtuVT1三相桥式全控整流电路带电阻负载a=300时的波形aOwti每一段导通晶闸管的编号仍符合表3-1的规律区别在于：

晶闸管起始导通时刻推迟了300,组成ud的每一段线电压因此推迟300，ud平均值降低。三相桥式全控整流电路带电阻负载a=300时的波形ud1ud2a=30iaOwtOwtOwtOwtuduabuacuaubucwt1uabuacubcubaucaucbuabuacⅠⅡⅢⅣⅤⅥuabuacubcubaucaucbuabuacuVT1ud1ud2a=30iaOwtOwtOwtOwtuduabuacuaubucwt1uabuacubcubaucaucbuabuacⅠⅡⅢⅣⅤⅥuabuacubcubaucaucbuabuacuVT1Ud波形中每段线电压的波形继续向后移，平均值降低。a

=600时Ud出现了零点三相桥式全控整流电路带电阻负载a

=600时的波形a=60ud1ud2uduacuacuabuabuacubcubaucaucbuabuacuaⅠⅡⅢⅣⅤⅥubucOwtwt1OwtOwtuVT1当a

≤60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a

>60时，ud波形每600中有一段为零一旦ud降为零，id也降为零，流过晶闸管的电流即降为零，晶闸管关断，输出整流电压ud为零，波形ud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120三相桥式全控整流电路带电阻负载a

=900时的波形ud1ud2uduaubucuaubwtOwtOwtOwtOwtOiaiduabuacubcubaucaucbuabuacubcubaiVT1图3-9三相桥式全控整流电路带阻感负载a=0时的波形晶闸管VT1导通段，iVT!波形由负载电流波id形决定，与ud波形不同2．阻感负载时的工作情况给出了变压器二次侧a相电流id波形三相桥式全控整流电路带阻感负载a

=300时的波形ud1uaubuca=30ud2uduabuacubcubaucaucbuabuacⅠⅡⅢⅣⅤⅥwtOwtOwtOwtOidiawt1当a

≤60时，ud波形均连续，电路的工作情况与带电阻负载十分相似各晶闸管的通断情况输出整流电压ud波形晶闸管承受的电压波形区别:负载不同时，同样的整流输出电压加在负载上，得到的负载电流id波形不同，电阻负载时id波形与的ud波形形状一样。阻感负载时，由于电感的作用，使得负载电流波形变得平直，当电感足够大的时候，负载电流id的波形可近似为一条水平线。一样若电感足够大，正负面积相等，平均值近似为零三相桥式全控整流电路带阻感负载a

=900时的波形a=90ud1ud2uacubcubaucaucbuabuacuabⅠⅡⅢⅣⅤⅥuduacuabuacwtOwtOwtOubucuawt1uVT1a>60时，阻感负载时的工作情况与电阻负载时不同。电阻负载时，ud波形不会出现负的部分阻感负载时，ud波形会出现负的部分。带阻感负载时，三相桥式全控整流电路的a角移相范围为90当整流输出电压连续时（即带阻感负载时，或带电阻负载a

≤60时）的平均值为：

带电阻负载且a

>60时，整流电压平均值为：输出电流平均值为：Id=Ud/R

3．定量分析线电压过零点为时间坐标零点当整流变压器采用星形接法，带阻感负载时，变压器二次侧电流波形如图所示为正负半周各宽120、前沿相差180的矩形波，其有效值为：晶闸管电压、电流等的定量分析与三相半波时一致。三相桥式全控整流电路L-R-E负载时，在负载电感足够大足以使负载电流连续的情况下，电路工作情况与L-R负载时相似，电路中各处电压、电流波形均相同，仅在计算Id时有所不同，接反电势阻感负载时的Id为：3.3变压器漏感对整流电路的影响前面我们介绍的各种整流电路都是在理想工作状态下的工作情况，即假设：(1)变压器的漏抗、绕组电阻和励磁电流都可忽略；(2)晶闸管元件是理想的。但实际的交流供电电源总存在电源阻抗，如电源变压器的漏电抗、导线电阻以及为了限制短路电流而加上的交流进线电抗器等。由于电感电流不能突变，因此换相过程不能瞬时完成。

VT1换相至VT2的过程：因a、b两相均有漏感,故ia、ib均不能突变。于是VT1和VT2同时导通，换流重叠：ia+ib=Id相当于将a、b两相短路，两相间电压差为ub–ua在两相组成的回路中产生环流ik。

ik=ib逐渐增大，ia=Id-ik逐渐减小。当ik增大到等于Id时，ia=0，VT1关断,换流过程结束。LB为变压器折合到副边的绕组总漏感。假设三相漏抗相等，忽略