第2章-2-三相整流

1、第2章第1页,目 录,2.2 三相可控整流电路 2.2.1 三相半波可控整流电路 2.2.2三相桥式全控整流电路,第2章第2页,2.2 三相可控整流电路,负载容量较大，或要求直流电压脉动较小、易滤波时用 2.2.1 三相半波可控整流电路 电路的特点： 变压器二次侧星形连接 共阴极接法:三个晶闸管的阴极连接在一起 共阳极接法:三个晶闸管的阳极连接在一起,图2-12 三相半波可控整流电路共阴极接法,第2章第3页,2.2.1 三相半波可控整流电路,1. 电阻负载 三相电路中,晶闸管的a计算起点的判定方法： 按照晶闸管的正常导通顺序，假设前一个晶闸管导通的条件下,把下一个晶闸管开始承受正相阳极电压的那

2、一点定为a的计算起点即a =0；我们又称其为自然换相点。, , ,问题:共阳极接法的三相半波整流电路的a的计算起点在什么位置?,第2章第4页,图2-12三相半波可控整流电路共阴极接法电阻负载时的电路及a=0时的波形,第2章第5页,2.2.1 三相半波可控整流电路,1）a =0时的工作原理分析(波形图） 变压器二次侧a相绕组和晶闸管VT1的电流波形，变压器二次绕组电流有直流分量 晶闸管的电压波形，由3段组成： 第1段，VT1导通期间，为一管压降，可近似为uT1=0 第2段，在VT1关断后，VT2导通期间，uT1=ua-ub=uab，为一段线电压 第3段，在VT3导通期间，uT1=ua-uc=ua

3、c为另一段线电压 增大a值,将脉冲后移,整流电路的工作情况相应地发生变化,第2章第6页,2.2.1 三相半波可控整流电路,2）a=30时的波形 负载电流处于连续和断续之间的临界状态,图2-13 三相半波可控整流电路， 电阻负载，a =30时的波形,3）a30的情况 特点：负载电流断续，晶闸管导通角小于120,图2-14 三相半波可控整流电路， 电阻负载，a =60时的波形 0,电阻负载时a角的移相范围为150。,第2章第7页,图2-13 三相半波可控整流电路，电阻负载，a=30时的波形,第2章第8页,图2-14 三相半波可控整流电路，电阻负载，a=60时的波形,第2章第9页,2.2.1 三相半

4、波可控整流电路,整流电压平均值的计算 （1）a30时，负载电流连续，有 当a=0时，Ud最大，为 。 （2）a30时，负载电流断续，晶闸管导通角减小，此时有：,（2-18）,(2-19),整流电压平均值的计算 （1）a30时，负载电流连续，有 当a=0时，Ud最大，为 。 （2）a30时，负载电流断续，晶闸管导通角减小，此时有：,第2章第10页,2.2.1 三相半波可控整流电路,Ud/U2随a变化的规律如图2-15中的曲线1所示。 负载电流平均值为 （2-20） 晶闸管承受的最大反向电压，由图2-13e不难看出为变压器二次线电压峰值，即 （2-20） 由于晶闸管阴极与零点间的电压即为整流输出电

5、压ud，其最小值为零，而晶闸管阳极与零点间的最高电压等于变压器二次相电压的峰值，因此晶闸管阳极与阴极间的最大电压等于变压器二次相电压的峰值，即 （2-22）,第2章第11页,图2-15 三相半波可控整流电路Ud/U2与a的关系,第2章第12页,2.2.1 三相半波可控整流电路,2. 阻感负载 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（如a=60时的波形如图2-16所示） u2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90,第2章第13

6、页,图2-16三相半波可控整流电路，阻感负载时的电路及a=60时的波形,第2章第14页,2.2.1 三相半波可控整流电路,数量关系： 变压器二次电流即晶闸管电流的有效值为 （2-23） 晶闸管的额定电流为 （2-24） 晶闸管最大正反向电压峰值均为变压器二次线电压峰值，晶闸 管的额定电压为,（2-25）,第2章第15页,2.2.1 三相半波可控整流电路,图2-16中id波形有一定的脉动，但为简化分析及定量计算，可将id近似为一条水平线 三相半波的主要缺点在于其变压器二次电流中含有直流分量，为此其应用较少,图2-16 三相半波可控整流电路， 阻感负载时的电路及a =60时的波形,第2章第16页,

7、2.2.2三相桥式全控整流电路,应用：最为广泛 结构：将一个共阴极组方式连 接的三相半波整流电路与一个 共阳极组方式连接的三相半波 整流电路串联； 共阴极组：（VT1，VT3，VT5） 共阳极组：（VT4，VT6，VT2） 导通顺序：1、2、3、4、5、6,图2-17 三相桥式 全控整流电路原理图,第2章第17页,2.2.2三相桥式全控整流电路,a 计算起点: 共阴极阻的3个晶闸管VT1、VT3、VT5的a 计算起点分别标作、 、 共阳极组的3个晶闸管VT4、VT6、VT2的a 计算起点分别标作、 、 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,第2章第18页,1.三相桥式全控整流

8、电路带电阻负载a=0时的波形,第2章第19页,2.2.2三相桥式全控整流电路,从相电压波形看，共阴极组晶闸管导通时，ud1为相电压的正包络线，共阳极组导通时，ud2为相电压的负包络线，ud=ud1 - ud2是两者的差值，为线电压在正半周的包络线 直接从线电压波形看， ud为线电压中最大的一个，因此ud波形为线电压的包络线,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,第2章第20页,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,第2章第21页,2.2.2三相桥式全控整流电路,三相桥式全控整流电路的特点 （1）2管同时通形成供电回路，其中共阴极 组和共阳极组各1

9、，且不能为同1相器件 （2）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的脉冲依次差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,第2章第22页,2.2.2 三相桥式全控整流电路,（3）ud一周期脉动6次，每次脉动的波形都一样，故该电路为6脉波整流电路 （4）需保证同时导通的2个晶闸管均有脉冲 可采用两种方法：一种是宽脉冲触发 另一种是双窄脉冲触发（常用）, ,第2章第23页,图2-19三相桥式全控整流电路带电阻负载a=3

10、0时的波形,第2章第24页,图2-20 三相桥式全控整流电路带电阻负载a=60时的波形,第2章第25页,图2-21 三相桥式全控整流电路带电阻负载a=90时的波形,第2章第26页,定量分析： 当整流输出电压连续（即a60）时整流电压平均值： 当整流输出电压断续（即a 60）时整流电压平均值： 输出电流平均值为 ：Id=Ud /R,2.2.2三相桥式全控整流电路,定量分析： 当整流输出电压连续（即a60）时整流电压平均值： 当整流输出电压断续（即a 60）时整流电压平均值： 输出电流平均值为 ：Id=Ud /R,（2-26）,（2-27）,定量分析： 当整流输出电压连续（即a60）时整流电压平均

11、值： 当整流输出电压断续（即a 60）时整流电压平均值： 输出电流平均值为 ：Id=Ud /R,定量分析： 当整流输出电压连续（即a60）时整流电压平均值： 当整流输出电压断续（即a 60）时整流电压平均值： 输出电流平均值为 ：Id=Ud /R,定量分析： 当整流输出电压连续（即a60）时整流电压平均值： 当整流输出电压断续（即a 60）时整流电压平均值： 输出电流平均值为 ：Id=Ud /R,（2-26）,（2-27）,（2-26）,第2章第27页,2.2.2三相桥式全控整流电路,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

12、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120,第2章第28页,2.2.2三相桥式全控整流电路,2阻感负载时的工作情况 a60时 ud波形连续，工作情况与带电阻负载时十分相似，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等都一样 区别在于：由于负载不同，同样的整流输出电压加到负载上，得到的负载电流id波形不同。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，负载电流的波形可近似为一条水平线。,第2章第29页,图2-22 三相桥式全控整流电路带阻感负载a=0时的波形,第2章第30页,图2-23 三相桥式全控整流电路带阻感负载a=30时的波形,第2章第31页,图2-24 三相桥式整流电路带阻感负载，a=90时的波形,阻感负载时，三相桥式全控整流电路的a 角移相范围为90,第2章第32页,2.2.2三相桥式全控整流电路