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三相橋式全控整流電路每60換相(器件得到觸發(fā)脈沖)一次,順序為VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6。共陰極組VT1、VT3、VT5的換相依次差120,共陽極組VT4、VT6、VT2換相也依次差120。同一相的上下兩個橋臂,即VT1與VT4,VT3與VT6,VT5與VT2,換相相差180。uabuacubcubaucaucb三相橋式全控整流電路--電阻負載

=01、電路特點2、控制角起始位置選取3、換相特點4、分析方法

三相橋式全控整流電路二.電阻負載連續(xù)斷續(xù)三相橋式全控整流

電路--阻感負載

=9003.4電容濾波不可控整流電路3.4.1電容濾波的單相不可控整流電路3.4.2電容濾波的三相不可控整流電路在交—直—交變頻器、不間斷電源、開關電源等應用場合中,大量應用。最常用的是單相橋和三相橋兩種接法。由于電路中的電力電子器件采用整流二極管,故也稱這類電路為二極管整流電路。電容濾波的不可控整流電路3.4.1電容濾波的單相不可控整流電路

1.工作原理及波形分析圖1電容濾波的單相橋式不可控整流電路及其工作波形a)電路b)波形基本工作過程:

在u2正半周過零點至wt=0期間,因u2<ud,故二極管均不導通,電容C向R放電,提供負載所需電流。

至wt=0之后,u2將要超過ud,使得VD1和VD4開通,ud=u2,交流電源向電容充電,同時向負載R供電。3.4.1電容濾波的單相不可控整流電路

1.工作原理及波形分析電源電壓固定時,d

和q僅由乘積wRC決定。2.主要的數(shù)量關系

1)輸出電壓平均值整流電壓平均值Ud可根據(jù)前述波形及有關計算公式推導得出,但推導繁瑣??蛰d時(R=∞),。重載時(R≈0),Ud逐漸趨近于0.9U2,即趨近于接近電阻負載時的特性。通常在設計時根據(jù)負載的情況選擇電容C值2.主要的數(shù)量關系2)電流平均值

輸出電流平均值IR為:

IR=Ud/R

Id=IR

二極管電流iVD平均值為:

IVD=Id/2=IR/23)二極管承受的電壓

電力電子電路穩(wěn)態(tài)工作時,一個周期內(nèi)流過電容的電流平均值為零,電感上的電壓平均值為零,即都不做功。電力電子電路穩(wěn)態(tài)工作時,一個周期內(nèi)流過電容的電流平均值為零,電感上的電壓平均值為零,即都不做功。

感容濾波的二極管整流電路實際應為此情況,但分析復雜。ud波形更平直,電流i2的上升段平緩了許多,這對于電路的工作是有利的。感容濾波的單相橋式不可控整流電路及其工作波形a)電路圖b)波形3.4.1電容濾波的單相不可控整流電路1.基本原理某一對二極管導通時,輸出電壓等于交流側線電壓中最大的一個,該線電壓既向電容供電,也向負載供電。當沒有二極管導通時,由電容向負載放電,ud按指數(shù)規(guī)律下降。圖電容濾波的三相橋式不可控整流電路及其波形3.4.2電容濾波的三相不可控整流電路在輕載時直流側獲得的充電電流是斷續(xù)的,重載時是連續(xù)的3.4.2電容濾波的三相不可控整流電路

根據(jù)邊界條件電流id斷續(xù)和連續(xù)的臨界條件wRC=電容濾波的三相橋式不可控整流電路重載時波形

a)wRC=

b)wRC<在輕載時直流側獲得的充電電流是斷續(xù)的,重載時是連續(xù)的3.4.2電容濾波的三相不可控整流電路

根據(jù)邊界條件電流id斷續(xù)和連續(xù)的臨界條件wRC=考慮實際電路中存在的交流側電感以及為抑制沖擊電流而串聯(lián)的電感時的工作情況:電流波形的前沿平緩了許多,有利于電路的正常工作。隨著負載的加重,電流波形與電阻負載時的交流側電流波形逐漸接近。電容濾波的三相不可控整流電路2.4.23.5

交流電源回路電感效應

前面在討論整流電路工作過程和數(shù)量關系時,認為換流是瞬間完成的,忽略了交流電源回路的電感。但是,實際交流回路中總要存在一定的電感,如:輸電線路的自感,變壓器的漏感,專門附加的電感等。在分析其影響時,通常用一個接于變壓器出口的等效集中電感表示。由于交流電源回路電感的作用,整流電路的換相不能瞬間完成,存在一個換相過程。各種整流電路都是同一接線組元件間換相,換相過程的等效電路是相同的。現(xiàn)以三相半波為例進行分析,其結論可以推廣到其它電路。

交流電源回路電感效應一.三相半波可控整流電路換相過程分析

圖中LS為交流電源回路總電感,在無附加電感的條件下,該電感主要是整流變壓器的漏感LT。為簡化換相過程的分析,假定:⑴大電感負載id=Id,⑵忽略回路電阻的影響Rs=0。三相半波可控整流電路換相過程分析VT1換相至VT2的過程:1.換相過程及波形分析

因a、b兩相均有漏感,故ia、ib

均不能突變。換相過程不能瞬間完成,于是VT1和VT2同時導通,相當于將a、b兩相短路.

換相過程中,ib是逐漸增大的,而i

a=Id-ib是逐漸減小的,當ib增大到等于Id時,ia=0,

VT1關斷,換流過程結束。三相半波可控整流電路換相過程分析2.換相重疊角定義:換相過程持續(xù)的時間,用電角度g表示換相重疊角換相重疊角交流電源回路電感效應二.

換相過程對半波可控整流電路的影響換相過程對半波可控整流電路的影響

換相壓降—與不考慮變壓器漏感時相比,

Ud平均值降低的數(shù)值。交流電源回路電感效應二.

換相過程對半波可控整流電路的影響換相過程對半波可控整流電路的影響從換相過程分析可知,電源電感Ls中的儲能總是從原來導通相轉移到新導通,不產(chǎn)生電能損耗,故等效阻抗Rx上只產(chǎn)生換相壓降,不產(chǎn)生電能損耗

變壓器漏抗對各種整流電路的影響電路形式單相全波單相全控橋三相半波三相全控橋m脈波整流電路①②表2-2各種整流電路換相壓降和換相重疊角的計算注:①單相全控橋電路中,環(huán)流ik是從-Id變?yōu)镮d。本表最后列所列通用公式不適用;

②三相橋等效為相電壓等于的6脈波整流電路,故其m=6,相電壓按代入。電源回路電感對整流電路影響的一些結論:出現(xiàn)換相重疊角g

,整流輸出電壓平均值Ud降低整流電路的工作狀態(tài)增多晶閘管的di/dt減小,有利于晶閘管的安全開通

有時人為串入進線電抗器以抑制晶閘管的di/dt換相時晶閘管電壓出現(xiàn)缺口,產(chǎn)生正的du/dt,可能使晶閘管誤導通,為此必須加吸收電路換相使電網(wǎng)電壓出現(xiàn)缺口,成為干擾源。思考:電源回路電感對并有續(xù)流二極管整流電路是否

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