《新能源变换技术》课件-3.3三相半波可控整流电路结构及电阻性负载工作原理

新能源变换技术

三相半波可控整流电路电阻性负载工作原理三相半波可控整流电路电阻性负载工作原理三相半波整流电路——任务描述当整流负载容量较大，要求直流电压脉动较小，对控制的快速性有要求时，一般采用三相整流电路，三相半波是最基本的电路形式，其他类型可视为三相半波相控整流电路以不同方式串联或并联而成。一、工作原理一、工作原理三相半波可控整流电路结构（1）变压器采用星三角接法（2）3个晶闸管采用共阴极接法导通原则3只晶闸管各自所接的哪一相电压瞬时值最高，则该相所接晶闸管可被触发导通，而另外两管则承受反向电压而阻断。自然换相点1、3、5交点，也就是三相半波可控整流电路各相晶闸管控制角α的起点。二、工作原理α=0°时工作原理分析ωt1～ωt3期间，uU瞬时值最高，U相所接的晶闸管VS1触发导通，VS3、VS5承受反向线电压而阻断。二、工作原理𝜔t3～𝜔t5期间，uV瞬时值最高，晶闸管VS3触发导通，输出电压ud=uV，VS1、VS5承受反向线电压而阻断。α=0°时工作原理分析𝜔t5～𝜔t7期间，uW瞬时值最高，晶闸管VS5触发导通，输出电压ud=uW，VS1、VS3承受反向线电压而阻断。二、工作原理依次循环，每个晶闸管导通120°，三相电源轮流向负载供电，负载电压ud为三相电源电压正半周包络线。自然换相点α=0°时工作原理分析𝜔t5～𝜔t7期间，uW瞬时值最高，晶闸管VS5触发导通，输出电压ud=uW，VS1、VS3承受反向线电压而阻断。二、工作原理依次循环，每个晶闸管导通120°，三相电源轮流向负载供电，负载电压ud为三相电源电压正半周包络线。自然换相点α=0°时的工作原理分析（1）𝜔t1～𝜔t3期间，VS1导通，uT1=0。（2）𝜔t3～𝜔t5期间，VS3导通，VS1承受反相线电压uUV。（3）𝜔t5～𝜔t7期间，VS5导通，VS1承受反向线电压uUV。

α=0°时，晶闸管VS1两端的电压uT1的波形如图所示。二、工作原理（1）晶闸管VS1本身导通，uT1=0（3）VS5导通时，uT1=uUW（2）VS3导通时，uT1=uUVα=30°时工作原理分析二、工作原理分析结论（1）三相半波可控整流电路的移相范围是0°～150°。（2）当α≤30°时，ud的波形连续，各相晶闸管的导通角均为θ=120°；当α＞30°时，ud波形出现断续，晶闸管关断点均在各自相电压过零点。（3）波形连续晶闸管导通时，晶闸管两端电压为零（忽略管压降），其他任一相导通时，晶闸管承受相应的线电压；波形断续时均不导通，管子承受的电压为所接相的相电压。

三相半波可控整流电路电感性负载工作原理三相半波可控整流电路电感性负载工作原理二、三相半波可控整流电路电感性负载工作原理电路结构相比于电阻性负载电路增加了大电感。只要输出电压平均值Ud不为零，晶闸管导通角均为120°，与触发延迟角α无关，其电流波形近似为方波。α=20°时工作原理分析（1）α=20°（0°≤α≤30°区间），输出电压ud。波形均为正值，α超过30°，出现负值。（2）电流波形近似为方波。二、三相半波可控整流电路电感性负载工作原理α=60°时工作原理分析（1）α超过30°，输出电压出现负值。（2）即使电源电压过零变负，在感应电动势的作用下，晶闸管仍承受正向电压而维持导通。二、三相半波可控整流电路电感性负载工作原理为了扩大移相范围并使负载电流id平稳在电感负载两端并接续流二极管VD。由于续流二极管的作用，ud波形已不出现负值，与电阻性负载ud波形相同。二、三相半波可控整流电路电感性负载工作原理α=30°时的工作原理分析在0°≤α≤30°区间电源电压均为正值ud波形连续续流二极管不起作用二、三相半波可控整流电路电感性负载工作原理α=60°时的工作原理分析（1）30°≤α≤150°区间，电源电压过零变负，续流二级管及时导通为负载电流提供续流回路。（2）过零后晶闸管承受反向电源相电压而关断。（3）ud波形断续但不出现负值。二、三相半波可控整流电路电感性负载工作原理分析结论（1）负载不接续流二极管时，其有效的移相范围只能为α=0°～90°。