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文檔簡介

第三章三相可控整流電路當(dāng)負(fù)載容量大,或者要求直流電壓脈動小,易濾波等場合,一般采用對電網(wǎng)來說是平衡的三相整流裝置。三相整流與單相整流相比,具有輸出電壓高且脈動小,脈動頻率高,網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)高以及動態(tài)響應(yīng)快等優(yōu)點。電路類型:三相半波(零式)、三相全控橋式、三相半控橋式、雙反星形(六相)、十二相(適用于大功率)1重點和要求1.理解和掌握三相半波、三相橋式等整流電路的電路結(jié)構(gòu)、工作原理、波形分析、參數(shù)計算和電氣性能評估。2.理解變壓器漏抗對整流電路的影響及換相重疊角的概念。3.了解大功率整流電路的形式和特點。重點:波形分析和基本電量計算的方法。難點:不同負(fù)載對工況的影響、整流器交流側(cè)電抗對整流電路的影響2一、電阻性負(fù)載

第一節(jié)三相半波相控整流電路一次繞組一般接成三角形,二次繞組必須接成星型,三個晶閘管陽極分別到u,v,w三相電源,陰極連接在一起,稱為共陰極接法,這種接法在觸發(fā)電路有公共線時連接比較方便。1.電路結(jié)構(gòu)三角形接法星形共陰極接法3udωtuuuwuvVT1控制角起點VT3控制角起點VT2控制角起點2.工作原理自然換相點:當(dāng)電路中的可控元件全部由不可控元件代替時,各元件的導(dǎo)電轉(zhuǎn)換點。即三相電壓(u,v.w)正半周的交點??刂平菑淖匀粨Q相點開始計算。4三相半波可控整流電路電阻性負(fù)載α=0°時的波形(a)電路;(b)電源相電壓;(c)觸發(fā)脈沖;(d)輸出電壓、電流;(e)晶閘管VT1上的電流;(f)晶閘管VT1上的電壓51)當(dāng)α=0°時:①ωt1時刻,VT1觸發(fā)導(dǎo)通,ud=uu;②ωt2時刻(隔120°)VT2觸發(fā)導(dǎo)通,由于此刻以后uv﹥uu,VT1反壓關(guān)斷,ud=uv;③ωt3時刻觸發(fā)VT3導(dǎo)通,VT2反壓關(guān)斷,

ud=uw。如此循環(huán)下去。電阻性負(fù)載α=0°時的波形ud,id連續(xù)6負(fù)載端輸出電壓:圖(d)中:ud是連續(xù)的脈動的直流電壓,它是三相交流相電壓正半周包絡(luò)線,一周期內(nèi)ud脈動三次,脈動頻率:3×50Hz=150Hz。特點:

一個周期內(nèi)三相電源輪流向負(fù)載供電,每相晶閘管各導(dǎo)通120°,ud連續(xù)。電阻性負(fù)載α=0°時的波形7圖(e)是流過u相晶閘管VT1的電流波形,其它兩相晶閘管的電流波形形狀與此相同,相位依次相差120°。負(fù)載端輸出電流:電阻性負(fù)載α=0°時的波形特點:變壓器繞組中電流是直流脈動電流,一個周期內(nèi)每相只工作1/3周期。因此存在變壓器鐵芯直流磁化和利用率不高的問題。8

圖(f)是VT1上電壓的波形。VT1導(dǎo)通時為零;VT2導(dǎo)通時,VT1承受線電壓uuv(uu-uv),是反壓;VT3導(dǎo)通時,VT1承受線電壓uuw(uu-uv),是反壓;其它兩只晶閘管上的電壓波形形狀與此相同,只是相位依次相差120°。晶閘管承受電壓:電阻性負(fù)載α=0°時的波形9①設(shè)VT3正在導(dǎo)通,此時ud=uw;②經(jīng)過ωt1時,由于無觸發(fā)脈沖VT1仍關(guān)斷,由于此時uw﹥0,VT3繼續(xù)導(dǎo)通;③ωt11處,VT1觸發(fā)導(dǎo)通,VT3反壓關(guān)斷,id從w相換到u相。如此循環(huán)下去。電阻性負(fù)載α=30°時的波形2)當(dāng)α=30°時:從圖中可看出:負(fù)載電流處于連續(xù)的臨界狀態(tài),一個周期中,每只管子仍導(dǎo)通120°。連續(xù)和斷續(xù)的分界點10①設(shè)VT3正在導(dǎo)通,ud=uw。②當(dāng)uw過零變負(fù)時,VT3受反壓關(guān)斷。此時VT1雖受正壓,但因ug1沒到,故不能導(dǎo)通。③此后,ug1到來前的一段時間內(nèi),各相都不導(dǎo)通,ud,id都為零。④當(dāng)ug1到來,VT1導(dǎo)通,ud=uu,依次循環(huán)。電阻性負(fù)載α=60°時的波形3)當(dāng)α=60°時:Ud,id不連續(xù)11電阻性負(fù)載α=60°時的波形4)當(dāng)α=90°時:當(dāng)α=150°時,ud減小到零。若α繼續(xù)增大,則ud將繼續(xù)減小。5)當(dāng)α=120°時:6)當(dāng)α=150°時:所以移相范圍為150°12由上分析可知:

(2)由于三相輪流導(dǎo)電,每相導(dǎo)電1/3周期,則有:

1/3周期內(nèi)輸出電壓的平均值=一個周期內(nèi)輸出的電壓平均值。(1)控制角α=0°時,輸出電壓最大;α增大,輸出電壓減??;當(dāng)α=150°時,輸出電壓為零,所以移相范圍為150°;當(dāng)α≤30°時,電流(壓)連續(xù),每相晶閘管導(dǎo)通角θ為120°;當(dāng)α>30°時,電流(電壓)斷續(xù),導(dǎo)通角θ小于120°,導(dǎo)通角為θ=150°-α。131)當(dāng)α≤30°時,電壓、流連續(xù),輸出直流電壓平均值Ud為0°≤α≤30°3.數(shù)量關(guān)系142)當(dāng)30°<α≤150°時,電路輸出電壓ud、輸出電流id波形不連續(xù),導(dǎo)通角θ=150°-α30°﹤α≤150°153)負(fù)載電流平均值Id和晶閘管電流平均值IdT

、有效值IT流過每個晶閘管的平均電流IdT為流過每個晶閘管電流的有效值IT為0°≤α≤30°負(fù)載電流的平均值Id30°﹤α≤150°16

4)晶閘管承受正反壓:

最大反向電壓為變壓器二次線電壓峰值,即;最大正向電壓為變壓器二次相電壓峰值,即:5)移相范圍:0°≤α≤150°17二、大電感負(fù)載uvwVT1VT2VT3idRudL1.電路結(jié)構(gòu)負(fù)載是大電感(L→∞)若負(fù)載是大電感(L→∞

),則id波形為連續(xù)水平直線18α≤30°時:ud波形和計算式與純電阻性負(fù)載波形一樣;id波形為平直;晶閘管導(dǎo)通角為120°,每個晶閘管各擔(dān)1/3的id

。ωtuuuvuwuuudωtIdiT11)當(dāng)α=0°時:uvwVT1VT2VT3idRudL2.工作原理2)當(dāng)α=30°時:19ωtuuuvuwuuα>30°時,ud出現(xiàn)負(fù)值,波形連續(xù),輸出電壓平均值下降,晶閘管導(dǎo)通角為120°ωtIdiT1uduvw123idRudLuuvωtuuwuT1晶閘管承受的最大正反向壓降為2)當(dāng)α=60°時:203)當(dāng)α=90°時:ud=0,id處于斷續(xù)的分界點4)當(dāng)α﹥90°時:ud=0,id斷續(xù)5)移相范圍:90°ωtuuuvuwuu211)輸出電壓平均值Ud為∴當(dāng)0°≤α≤90°時:3.數(shù)量關(guān)系當(dāng)α≤30°時:當(dāng)30°﹤α≤

90°時:uuuvuwuuud222)負(fù)載電流的平均值Id為3)流過晶閘管的電流平均值IdT與有效值IT為4)晶閘管承受的最大正反向壓降為線電壓峰值23將三只晶閘管陽極連接在一起的三相半波可控整流電路,稱為共陽極接法。這種接法可將散熱器連在一起,但三個觸發(fā)電源必須相互絕緣。三、三相半波晶閘管共陽極整流電路1.電路結(jié)構(gòu)共陽極接法中,晶閘管只能在相電壓的負(fù)半周工作。陰極電位為負(fù)且有觸發(fā)脈沖時導(dǎo)通,換相總是換到陰極電位更負(fù)的那一相去。24共陽極接法的自然換流點是相電壓負(fù)半周的交點。電路工作情況、波形及數(shù)量關(guān)系與共陰極接法相同,僅輸出極性相反為負(fù)值。2.工作原理

三相半波共陽極可控整流電路及波形25大電感負(fù)載時,Ud的計算公式為

式中:負(fù)號表示電源零線是負(fù)載電壓的正極端。3.數(shù)量關(guān)系26三相半波可控整流電路的優(yōu)、缺點優(yōu)點:輸出電壓脈動小輸出功率大三相負(fù)載平衡缺點→變壓器利用率低→容易出現(xiàn)直流磁化現(xiàn)象→需用大零線零線上通過較大的負(fù)載電流無論共陰,共陽,電流都是同一個方向無論是u,v,w,一個周期只用120°,閑置240°因此,這種電路多用于中等偏小容量的設(shè)備上。27習(xí)題4.在三相半波整流電路中,如果u相的觸發(fā)脈沖消失,試?yán)L出在電阻性負(fù)載和電感性負(fù)載下整流電壓ud的波形。例1:解:假設(shè)

當(dāng)負(fù)載為電阻時,

ud的波形為:當(dāng)負(fù)載為電感時,ud的波形為:

28三相半波可控整流電路,U2=100V,帶電阻電感負(fù)載,R=5Ω,L值極大,當(dāng)a=60時,要求:1.畫出ud、id和iVT1的波形;

2.計算Ud、Id、IdT和IT。例2:解:①ud、id和iVT1的波形如下圖:

②Ud、Id、IdT和IVT分別如下

Ud=1.17U2cosa

=1.17×100×cos60°=58.5(V)

Id=Ud∕R=58.5∕5=11.7(A)

IdT=Id∕3=11.7∕3=3.9(A)IT=Id∕=6.755(A)29第二節(jié)三相橋式全控整流電路1.電路結(jié)構(gòu)由一組共陰極接法的三相半波可控整流電路和一組共陽極接法的三相半波可控整流電路串聯(lián)而成。30結(jié)構(gòu):由兩個(一個為共陰極,一個為共陽極)三相半波整流電路組成。優(yōu)點:共陰極組在正半周導(dǎo)電,共陽極組在負(fù)半周導(dǎo)電,正負(fù)半周都有電流流過變壓器,因此變壓器使用率效率高。變壓器繞組無直流磁化現(xiàn)象;與三相半波電路相比:若要求輸出電壓相同,三相橋式整流電路對晶閘管最大正反向電壓的要求降低一半;若輸入電壓相同,則輸出電壓Ud比三相半波可控整流時高一倍。31注意六個晶閘管編號的排列順序。負(fù)載兩端實際電壓是線電壓。變壓器次級線電壓有效值322.工作原理1)電阻性負(fù)載(觸發(fā)順序分析,設(shè)a=0)333652uvRudid14wωtuuuvuwuuωtuuuuwuvwuvuuwuuwvuuvωt1ωt2ωt3ωt4ωt5ωt6ωt72.工作原理(觸發(fā)順序分析,設(shè)a=0)一個周期6個自然換相點。為分析方便,把一個周期分為6段,每段相隔60°。343652uvRudid14wωtuuuvuwuuωtuuvuuwuvwuvuuwuuwvuuv16uvωt1ωt2ωt3ωt4ωt5ωt6ωt72.工作原理(觸發(fā)順序分析,設(shè)a=0)第(1)段期間:u相電位uu最高,共陰極組的VT1觸發(fā)導(dǎo)通,v相電位uv最低,共陽極組的VT6被觸發(fā)導(dǎo)通,電流路徑為u→VT1→R→VT6→v。變壓器u、v兩相工作,共陰極組的u相電流iu為正,共陽極組的v相電流iv為負(fù),輸出電壓為線電壓ud=uuv。353652uvRudid14wωtuuuvuwuuωtuuvuuwuvwuvuuwuuwvuuv1612uwωt1ωt2ωt3ωt4ωt5ωt6ωt72.工作原理(觸發(fā)順序分析,設(shè)a=0)第(2)段期間:uu仍最高,VT1繼續(xù)導(dǎo)通,而uw變?yōu)樽畹?,電源過ωt2時觸發(fā)VT2導(dǎo)通由于此時uw﹤uv,VT6反壓關(guān)斷,電流即從v相換到w相。這時電流路徑為u→VT1→R→VT2→w。變壓器u、w兩相工作,u相電流iu為正,w相電流iw為負(fù),輸出電壓為線電壓ud=uuw363652uvRudid14wωtuuuvuwuuωtuuvuuwuvwuvuuwuuwvuuv161232vwωt1ωt2ωt3ωt4ωt5ωt6ωt72.工作原理(觸發(fā)順序分析,設(shè)a=0)第(3)段期間;uv最高,共陰極組在經(jīng)過ωt3時觸發(fā)VT3導(dǎo)通,由于uv﹥uu,VT1反壓關(guān)斷,電流從u相換到v相。VT2因為uw仍為最低而繼續(xù)導(dǎo)通。這時電流路徑為u→VT3→R→VT2→w。變壓器v、w兩相工作,v相電流iv為正,w相電流iw為負(fù),ud=uvw。373652uvRudid14wωtuuuvuwuuωtuuvuuwuvwuvuuwuuwvuuv16123432vuωt1ωt2ωt3ωt4ωt5ωt6ωt72.工作原理(觸發(fā)順序分析,設(shè)a=0)第(4)段期間:VT3維持導(dǎo)通,VT4觸發(fā)導(dǎo)通,電流流向?輸出電壓ud=uvu;依此類推:383652uvRudid14wωtuuuvuwuuωtuuvuuwuvwuvuuwuuwvuuv1612543432wuωt1ωt2ωt3ωt4ωt5ωt6ωt72.工作原理(觸發(fā)順序分析,設(shè)a=0)第(5)段期間:VT5觸發(fā)導(dǎo)通,VT4維持導(dǎo)通,電流流向?輸出電壓ud=uwu;393652uvRudid14wωtuuuvuwuuωtuuvuuwuvwuvuuwuuwvuuv161256543432vwωt1ωt2ωt3ωt4ωt5ωt6ωt72.工作原理(觸發(fā)順序分析,設(shè)a=0)第(6)段期間:VT5維持導(dǎo)通,VT6觸發(fā)導(dǎo)通,電流流向?輸出電壓ud=uwv。403652uvRudid14wωtuuuvuwuuωtuuvuuwuvwuvuuwuuwvuuv161256543432uvuvωt1ωt2ωt3ωt4ωt5ωt6ωt72.工作原理(觸發(fā)順序分析,設(shè)a=0)以后則重復(fù)上述過程。41時段ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ共陰極組中導(dǎo)通的晶閘管VT1VT1VT3VT3VT5VT5共陽極組中導(dǎo)通的晶閘管VT6VT2VT2VT4VT4VT6整流輸出電壓udua-ub=uabua-uc=uacub-uc=ubcub-ua=ubauc-ua=ucauc-ub=ucb表3-1三相橋式全控整流電路電阻負(fù)載=0時晶閘管工作情況ωtuuuvuwuuωtuuvuuwuvwuvuuwuuwvuuvωt1ωt2ωt3ωt4ωt5ωt6ωt742√=30時,晶閘管起始導(dǎo)通時刻推遲了30,組成ud的每一段線電壓因此推遲30,ud平均值降低,波形如下:wwwwud1ud2a=30°iaOtOtOtOtuduabuacuaubucwt1uabuacubcubaucaucbuabuacⅠⅡⅢⅣⅤⅥuabuacubcubaucaucbuabuacuVT1三相橋式全控整流電路帶電阻負(fù)載=30時的波形43

(1)每個時刻均有2個晶閘管同時導(dǎo)通,形成向負(fù)載供電的回路,共陰極組的和共陽極組的各1個,且不能為同一相的晶閘管。結(jié)論44(2)6個晶閘管的脈沖按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的順序,相位依次差60

,一個周期內(nèi)所有管子輪換一遍。共陰極組VT1、VT3、VT5的脈沖依次差120,共陽極組VT4、VT6、VT2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,脈沖相差180

。時段ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ共陰極組中導(dǎo)通的晶閘管VT1VT1VT3VT3VT5VT5共陽極組中導(dǎo)通的晶閘管VT6VT2VT2VT4VT4VT6整流輸出電壓udua-ub=uabua-uc=uacub-uc=ubcub-ua=ubauc-ua=ucauc-ub=ucb45(3)整流輸出電壓ud由線電壓波頭uuv、uuw、uvw、uvu、uwu和uwv組成,其波形是上述線電壓的包絡(luò)線??梢钥闯觯嗳貥蚴秸麟妷簎d在一個周期內(nèi)脈動6次,脈動頻率為300Hz,比三相半波大一倍(相當(dāng)于6相)。

ωtuuuvuwuuωtuuvuuwuvwuvuuwuuwvuuvωt1ωt2ωt3ωt4ωt5ωt6ωt746★(4)為確保任意時刻電路中總有兩個管子的正常工作,需保證同時導(dǎo)通的2個晶閘管均有脈沖。

√寬脈沖觸發(fā):使脈沖寬度大于60(一般取80~100)√雙脈沖觸發(fā):用兩個窄脈沖代替寬脈沖,兩個窄脈沖的前沿相差60,脈寬一般為20~30

?!坛S玫氖请p脈沖觸發(fā)。

47(5)晶閘管所承受的電壓:在第(1)、(2)兩段的120°范圍內(nèi),因VT1導(dǎo)通,故VT1承受的電壓為零;在第(3)、(4)兩段的120°范圍內(nèi),因VT3導(dǎo)通,故VT1管受反向線電壓uuv;在第(5)、(6)兩段的120°范圍內(nèi),因VT5導(dǎo)通,故VT1管受反向線電壓uuw。同理也可分析其它管子所承受電壓的情況。當(dāng)α變化時,管子電壓波形也有規(guī)律地變化??梢钥闯?晶閘管所承受最大反向電壓均為線電壓峰值48(6)移相范圍為0°~120°。

電阻性負(fù)載時,當(dāng)α>60°時波形斷續(xù),晶閘管的導(dǎo)通要維持到線電壓過零反向后才關(guān)斷,移相范圍為0°~120°。ωtuuuvuwuuωtuuvuuwuvwuvuuwuuwvuuvωt1ωt2ωt3ωt4ωt5ωt6ωt749ud1u2ud2u2LudidwtOwtOwtOwtOuaa=0°ubucwt1uabuacubcubaucaucbuabuacⅠⅡⅢⅣⅤⅥiVT1

三相橋式全控整流電路帶阻感負(fù)載=0時的波形=0時的波形2)大電感負(fù)載(L→∞)

3652uvRudidL+-14w50ud1a=30°ud2uduabuacubcubaucaucbuabuacⅠⅡⅢⅣⅤⅥwtOwtOwtOwtOidiawt1uaubuc三相橋式全控整流電路帶阻感負(fù)載=30時的波形=30時的波形51a=90°ud1ud2uacubcubaucaucbuabuacuabⅠⅡⅢⅣⅤⅥuduacuabuacwtOwtOwtOubucuawt1uVT1三相橋式整流電路帶阻感負(fù)載,=90時的波形=90時的波形移相范圍為0°~90°52當(dāng)≤60時

ud波形連續(xù),電路的工作情況與帶電阻負(fù)載時十分相似,各晶閘管的通斷情況、輸出整流電壓ud波形、晶閘管承受的電壓波形等都一樣。區(qū)別在于電流,當(dāng)電感足夠大的時候,id、iT、iu的波形在導(dǎo)通段都可近似為一條水平線。

當(dāng)>60時

由于電感L的作用,ud波形會出現(xiàn)負(fù)的部分。2)大電感負(fù)載(L→∞)

53電阻性負(fù)載時移相范圍是120,大電感負(fù)載時移相范圍為90。

三相橋式全控整流電路角的移相范圍:541)整流輸出電壓平均值

3.數(shù)量關(guān)系>60時?電阻性負(fù)載

≤60時(連續(xù))

ωtuuuvuwuuωtuuvuuwuvwuvuuwuuwvuuvωt1ωt2ωt3ωt4ωt5ωt6ωt7552)整流輸出電流平均值

?大電感負(fù)載1)整流輸出電壓平均值

2)整流輸出電流平均值

563)流過晶閘管的電流平均值IdT與有效值IT與三相半波一樣與三相半波不同的是變壓器二次側(cè)電流I2三相半波:三相橋:57例:三相橋式全控整流電路,U2=100V,帶電阻電感負(fù)載,R=5Ω,

L值極大,當(dāng)a=60時,要求:

1.畫出ud、id和iVT1的波形;

2.計算Ud、Id、IdT和IT。

58解:①ud、id和iVT1的波形如下:②Ud、Id、IdT和IT分別如下:Ud=2.34U2cosa=2.34×100×cos60°=117(V)Id=Ud∕R=117∕5=23.4(A)IdT=Id∕3=23.4∕3=7.8(A)IT=Id∕=23.4∕=13.51(A)59第四節(jié)變壓器漏抗對整流電路的影響換相過程:在分析電感性負(fù)載的可控整流電路過程時都假設(shè)晶閘管的

換相是瞬時完成的:

-要關(guān)斷的晶閘管電流Id突然下降到零;

-而要導(dǎo)通的晶閘管電流從零瞬時上升到Id;

-輸出Id波形為水平直線。問題提出晶閘管之間的換流瞬時完成,是無縫的拼接60眾所周知變壓器都有漏感,該漏感可用一個集中參數(shù)LB表示,且其值是折算到變壓器二次側(cè)的。由于電感要阻止電流的變化,電感電流不能突變,因此電流換相必然要經(jīng)過一段時間,不能瞬時完成,會出現(xiàn)參與換流的兩個晶閘管同時導(dǎo)通的現(xiàn)象,同時導(dǎo)通的時間對應(yīng)的電角度稱為換相重疊角γ。■現(xiàn)以三相半波為例來分析,然后將其結(jié)論推廣

◆假設(shè)負(fù)載中電感很大,負(fù)載電流為水平線。61ωtuuuvuwuuudωtid123uvwRLBLLBLBγ◆分析VT1換相至VT2的過程1.工作過程分析

?在t1時刻之前VT1導(dǎo)通,t1時刻觸發(fā)VT2,因u、v兩相均有漏感,iu、iv均不能突變,于是VT1和VT2同時導(dǎo)通,相當(dāng)于將u、v兩相短路,兩相間電壓差為uv-uu,它在兩相組成的回路中產(chǎn)生環(huán)流(虛擬電流)ik。

?其中:iv=ik:↗,iu=Id-ik:↘。

?當(dāng)ik增大到等于Id時,iu=0,VT1關(guān)斷,換流過程結(jié)束。

?換相重疊角:換相過程持續(xù)的時間,用電角度表示。

62ωtuuuvuwuuudωtid第四節(jié)變壓器漏抗對整流電路的影響123uvwRLBLLBLBγ換相過程中:ud波形既不是uu也不是uv,而是換流兩相電壓的平均值。

63ωtuuuvuwuuudωtid第四節(jié)變壓器漏抗對整流電路的影響123uvwRLBLLBLBγ換相壓降:與不考慮變壓器漏抗,即γ=0時相比,整流輸出電壓波形減少了一塊陰影面積,使輸出平均電壓Ud減小了。這塊減少的面積是由負(fù)載電流Id換相引起的,因此這塊面積的平均值也就是Id引起的壓降,稱為換相壓降。64換相壓降1)換相壓降123uvwRLBLLBLBωtuuuvuwuuudωtid2.基本數(shù)量關(guān)系漏感為LB的變壓器每相折算到二次側(cè)的漏抗65換相壓降單相雙半波電路:m=2

★單相橋式電路:m=4

三相半波電路:m=3

三相橋式電路:m=6

2)XB的計算XB=(U2/I2)×(uk%)/100U2為相電壓有效值,I2為相電流有效值,uk%為變壓器短路電壓比,取值在5~12之間,一般為5。換相壓降可看成在整流電路直流側(cè)增加一只阻值為mXB/2π的等效內(nèi)電阻,負(fù)載電流Id在它上面產(chǎn)生的壓降,區(qū)別僅在于這項內(nèi)電阻并不消耗有功功率。

663)換相重疊角γ換相重疊角γ與a、XB、Id的定量關(guān)系影響整流和逆變的工作狀態(tài)67單相雙半波電路:m=2

★單相橋式電路:上式分子中的m=4,分母中的m=2。68換相重疊角三相半波電路:m=3★三相橋式電路:m=6

U2為U2L取√3U269(1)對于某已定電路,U2,XB是已知的。只要給定Id和a,就可計算出換相重疊角。隨其它參數(shù)變化的規(guī)律:1)Id越大則越大;2)XB越大越大;3)當(dāng)≤90時,越小越大??偨Y(jié):

70(2)整流電路換相壓降和換相重疊角的計算

①m脈波整流電路三相橋三相半波單相橋單相雙半波

電路形式注:①單相橋電路中,XB在一周期的兩次換相中都起作用,等效為m=4;②三相橋等效為相電壓的6脈波整流電路,其m=6,相電壓按代入。表3-2各種整流電路換相壓降和換相重疊角的計算

71◆變壓器漏感對整流電路影響的一些結(jié)論:

?出現(xiàn)換相重疊角,整流輸出電壓平均值Ud降低。

?整流電路的工作狀態(tài)增多。?能夠限制其短路電流,并使電流變化比較緩和。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(jìn)線電抗器以抑制晶閘管的di/dt。?換相時期間使相間短路,電網(wǎng)電壓出現(xiàn)缺口,成為干擾源。用示波器觀察相電壓波形時,在換流點上會出現(xiàn)毛刺,嚴(yán)重時將造成電網(wǎng)電壓波形畸變,影響本身與其它用電設(shè)備的正常運行。?使整流裝置的功率因數(shù)變壞,電壓脈動系數(shù)增加。72考慮變壓器漏抗時的可控整流電路外特性由圖可以看出:當(dāng)控制角α一定時,隨著整流電流Id的逐漸增大,即電路所帶負(fù)載的增加,整流輸出電壓逐漸減小,這是由整流電路內(nèi)阻所引起的。而當(dāng)電路負(fù)載一定時,即整流輸出電流不變,則隨著控制角α的逐漸增大,輸出整流電壓也是逐漸減小的。

可控整流電路對直流負(fù)載來說是一個有內(nèi)阻的電壓可調(diào)的直流電源。73例:三相橋式不可控整流電路,阻感負(fù)載,R=5Ω,L=∞,

U2=220V,XB=0.3Ω,求Ud、Id、ID、I2和的值.74解:三相橋式不可控整流電路相當(dāng)于三相橋式可控整流電路=0°時的情況。

Ud=2.34U2cos-ΔUd

ΔUd=3XBId∕

Id=Ud∕R解方程組得:

Ud=2.34U2cos∕(1+3XB/R)=486.9(V)

Id=97.38(A)又∵-=2∕U2

即得出=0.892換流重疊角=26.93°二極管電流和變壓器二次側(cè)電流的有效值分別為

ID=Id∕3=97.38∕3=33.46(A)

I2a=Id=79.51(A)

75第六節(jié)大功率可控整流電路一、帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路◆用途:適用于低電壓、大電流的場合。◆解決辦法:①采用三相半波電路,為了有大電流通過,使每相并聯(lián)多個晶閘管?!舫霈F(xiàn)問題:各個管子的均流、保護(hù)復(fù)雜;直流磁化嚴(yán)重;加大表觀容量。②采用三相橋式電路,為了有大電流通過,使整流電路并聯(lián)?!舫霈F(xiàn)問題:管壓降損耗增大;輸出脈沖幅值不等,會有一組晶閘管被關(guān)斷。76?二次側(cè)為兩組匝數(shù)相同極性相反的繞組,分別接成兩組三相半波電路。帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路1.電路結(jié)構(gòu)?u和u’繞在同一鐵心上,同樣v和v’,w和w’也分別繞在同一鐵心上,稱為雙反星形電路。?與三相橋式電路相比,雙反星形電路的輸出電流可大一倍。一、帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路?二次側(cè)兩繞組的極性相反可消除直流磁化,平衡電抗器是為保證兩組三相半波整流電路能同時導(dǎo)電。77◆當(dāng)兩組三相半波電路的a=0時:twwtud1uaubuciaud2ia'uc'ua'ub'uc'OwtOOwtOId12Id16Id12Id16雙反星形電路,

=0時兩組整流電壓、電流波形

?兩組三相半波:相電壓互差180°,相電流互差180°,幅值相等均為1/2Id,而繞組的極性相反,直流磁化問題得以避免。。78

?接平衡電抗器的原因:

√兩個直流電源并聯(lián)運行時,只有當(dāng)電壓平均值和瞬時值均相等時,才能使負(fù)載均流,在雙反星形電路中,兩組整流電壓平均值相等,但瞬時值不等。

√兩個星形的中點n1和n2間的電壓等于ud1和ud2之差,該電壓加在平衡電抗器Lp上,產(chǎn)生電流ip,它通過兩組星形自成回路,不流到負(fù)載中去,稱為環(huán)流或平衡電流。

√有平衡電抗器后,每組承擔(dān)的電流分別為1/2Id±ip。為了使兩組電流盡可能平均分配,一般使Lp值足夠大,以便限制環(huán)流在負(fù)載額定電流的1%~2%以內(nèi)。

√結(jié)構(gòu)上,平衡電抗器的中間抽頭把它一分為二,兩端分別接到兩組電源,中間抽頭接負(fù)載?!羝胶怆娍蛊?9★◆平衡電抗器的作用

平衡電抗器Lp承擔(dān)了n1、n2間的電位差,它補償了ub‘和ua的電動勢差,使得ub’和ua兩相的晶閘管能同時導(dǎo)電。

√平衡電抗器保證兩組三相半波整流電路能同時導(dǎo)電。

提供浮動中點.對平衡電抗器作用的理解是掌握雙反星形電路原理的關(guān)鍵.80◆雙反星形電路與三相半波電路進(jìn)行比較可得出:√每一組中的每一個晶閘管仍按三相半波的導(dǎo)電規(guī)律而各輪流導(dǎo)電?!梯敵鲭妷翰ㄐ闻c三相半波電路比較,脈動程度減小,脈動頻率加大一倍,f=300Hz?!唐胶怆娍蛊髦悬c作為整流電壓輸出的負(fù)端,其輸出的整流電壓瞬時值為兩組三相半波整流電壓瞬時值的平均值?!魩胶怆娍蛊鞯碾p反星形可控整流電路的輸出電壓平均值與三相半波整流電路的相等,為:

Ud=1.17U2cos

81■雙反星形電路與三相橋式電路進(jìn)行比較可得出:

◆三相橋為兩組三相半波串聯(lián),而雙反星形為兩組三相半波并聯(lián),且后者需用平衡電抗器。

◆當(dāng)U2相等時,雙反星形的Ud是三相橋的1/2,而Id是三相橋的2倍。

◆兩種電路中,晶閘管的導(dǎo)通及觸發(fā)脈沖的分配關(guān)系一樣,ud和id的波形形狀一樣。82本章總結(jié)1.三相半波、三相橋式整流電路的電路結(jié)構(gòu)、工作原理、波形分析、參數(shù)計算和電氣性能評估。2.換相重疊角的概念、變壓器漏抗對整流電路的影響。3.了解大功率整流電路的形式和特點。83安全閥基本知識如果壓力容器(設(shè)備/管線等)壓力超過設(shè)計壓力…1.盡可能避免超壓現(xiàn)象堵塞(BLOCKED)火災(zāi)(FIRE)熱泄放(THERMALRELIEF)如何避免事故的發(fā)生?2.使用安全泄壓設(shè)施爆破片安全閥如何避免事故的發(fā)生?01安全閥的作用就是過壓保護(hù)!一切有過壓可能的設(shè)施都需要安全閥的保護(hù)!這里的壓力可以在200KG以上,也可以在1KG以下!設(shè)定壓力(setpressure)安全閥起跳壓力背壓(backpressure)安全閥出口壓力超壓(overpressure)表示安全閥開啟后至全開期間入口積聚的壓力.幾個壓力概念彈簧式先導(dǎo)式重力板式先導(dǎo)+重力板典型應(yīng)用電站鍋爐典型應(yīng)用長輸管線典型應(yīng)用罐區(qū)安全閥的主要類型02不同類型安全閥的優(yōu)缺點結(jié)構(gòu)簡單,可靠性高適用范圍廣價格經(jīng)濟(jì)對介質(zhì)不過分挑剔彈簧式安全閥的優(yōu)點預(yù)漏--由于閥座密封力隨介質(zhì)壓力的升高而降低,所以會有預(yù)漏現(xiàn)象--在未達(dá)到安全閥設(shè)定點前,就有少量介質(zhì)泄出.100%SEATINGFORCE75502505075100%SETPRESSURE彈簧式安全閥的缺點過大的入口壓力降會造成閥門的頻跳,縮短閥門使用壽命.ChatterDiscGuideDiscHolderNozzle彈簧式安全閥的缺點彈簧式安全閥的缺點=10090807060500102030405010%OVERPRESSURE%BUILT-UPBACKPRESSURE%RATEDCAPACITY普通產(chǎn)品平衡背壓能力差.在普通產(chǎn)品基礎(chǔ)上加裝波紋管,使其平衡背壓的能力有所增強.能夠使閥芯內(nèi)件與高溫/腐蝕性介質(zhì)相隔離.平衡波紋管彈簧式安全閥的優(yōu)點優(yōu)異的閥座密封性能,閥座密封力隨介質(zhì)操作壓力的升高而升高,可使系統(tǒng)在較高運行壓力下高效能地工作.ResilientSeatP1P1P2先導(dǎo)式安全閥的優(yōu)點平衡背壓能力優(yōu)秀有突開型/調(diào)節(jié)型兩種動作特性可遠(yuǎn)傳取壓先導(dǎo)式安全閥的優(yōu)點對介質(zhì)比較挑剃,不適用于較臟/較粘稠的介質(zhì),此類介質(zhì)會堵塞引壓管及導(dǎo)閥內(nèi)腔.成本較高.先導(dǎo)式安全閥的缺點重力板式產(chǎn)品的優(yōu)點目前低壓儲罐呼吸閥/緊急泄放閥的主力產(chǎn)品.結(jié)構(gòu)簡單.價格經(jīng)濟(jì).重力板式產(chǎn)品的缺點不可現(xiàn)場調(diào)節(jié)設(shè)定值.閥座密封性差,并有較嚴(yán)重的預(yù)漏.受背壓影響大.需要很高的超壓以達(dá)到全開.不適用于深冷/粘稠工況.幾個常用規(guī)范ASMEsectionI-動力鍋爐(FiredVessel)ASMEsectionVIII-非受火容器(UnfiredVessel)API2000-低壓安全閥設(shè)計(LowpressurePRV)API520-火災(zāi)工況計算與選型(FireSizing)API526-閥門尺寸(ValveDimension)API527-閥座密封(SeatTightness)介質(zhì)狀態(tài)(氣/液/氣液雙相).氣態(tài)介質(zhì)的分子量&Cp/Cv值.液態(tài)介質(zhì)的比重/黏度.安全閥泄放量要求.設(shè)定壓力.背壓.泄放溫度安全閥不以連接尺寸作為選型報價依據(jù)!如何提供高質(zhì)量的詢價?彈簧安全閥的結(jié)構(gòu)彈簧安全閥起跳曲線彈簧安全閥結(jié)構(gòu)彈簧安全閥結(jié)構(gòu)導(dǎo)壓管活塞密封活塞導(dǎo)向不平衡移動副(活塞)導(dǎo)管導(dǎo)閥彈性閥座P1P1P2先導(dǎo)式安全閥結(jié)構(gòu)先導(dǎo)式安全閥的工作原理頻跳安全閥的頻跳是一種閥門高頻反復(fù)開啟關(guān)閉的現(xiàn)象。安全閥頻跳時,一般來說密封面只打開其全啟高度的幾分只一或十幾分之一,然后迅速回座并再次起跳。頻跳時,閥瓣和噴嘴的密封面不斷高頻撞擊會造成密封面的嚴(yán)重?fù)p傷。如果頻跳現(xiàn)象進(jìn)一步加劇還有可能造成閥體內(nèi)部其他部分甚至系統(tǒng)的損傷。安全閥工作不正常的因素頻跳后果1、導(dǎo)向平面由于反復(fù)高頻磨擦造成表面劃傷或局部材料疲勞實效。2、密封面由于高頻碰撞造成損傷。3、由于高頻振顫造成彈簧實效。4、由頻跳所帶來的閥門及管道振顫可能會破壞焊接材料和系統(tǒng)上其他設(shè)備。5、由于安全閥在頻跳時無法達(dá)到需要的排放量,系統(tǒng)壓力有可能繼續(xù)升壓并超過最大允許工作壓力。安全閥工作不正常的因素A、系統(tǒng)壓力在通過閥門與系統(tǒng)之間的連接管時壓力下降超過3%。當(dāng)閥門處于關(guān)閉狀態(tài)時,閥門入口處的壓力是相對穩(wěn)定的。閥門入口壓力與系統(tǒng)壓力相同。當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到安全閥的起跳壓力時,閥門迅速打開并開始泄壓。但是由于閥門與系統(tǒng)之間的連接管設(shè)計不當(dāng),造成連接管內(nèi)局部壓力下降過快超過3%,是閥門入口處壓力迅速下降到回座壓力而導(dǎo)致閥門關(guān)閉。因此安全閥開啟后沒有達(dá)到完全排放,系統(tǒng)壓力仍然很高,所以閥門會再次起跳并重復(fù)上述過程,既發(fā)生頻跳。導(dǎo)致頻跳的原因?qū)е陆庸軌航蹈哂?%的原因1、閥門與系統(tǒng)間的連接管內(nèi)徑小于閥門入口管內(nèi)徑。2、存在嚴(yán)重的渦流現(xiàn)象。3、連接管過長而且沒有作相應(yīng)的補償(使用內(nèi)徑較大的管道)。4、連接管過于復(fù)雜(拐彎過多甚至在該管上開口用作它途。在一般情況下安全閥入口處不允許安裝其他閥門。)導(dǎo)致頻跳的原因B、閥門的調(diào)節(jié)環(huán)位置設(shè)置不當(dāng)。安全閥擁有噴嘴環(huán)和導(dǎo)向環(huán)。這兩個環(huán)的位置直接影響安全閥的起跳和回座過程。如果噴嘴環(huán)的位置過低或?qū)颦h(huán)的位置過高,則閥門起跳后介質(zhì)的作用力無法在閥瓣座和調(diào)節(jié)環(huán)所構(gòu)成的空間內(nèi)產(chǎn)生足夠的托舉力使閥門保持排放狀態(tài),從而導(dǎo)致閥門迅速回座。但是系統(tǒng)壓力仍然保持較高水平,因此回座后閥門會很快再次起跳。導(dǎo)致頻跳的原因C、安全閥的額定排量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所需排量。

由于所選的安全閥的喉徑面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所需,安全閥排放時過大的排量導(dǎo)致壓力容器內(nèi)局部壓力下降過快,而系統(tǒng)本身的超壓狀態(tài)沒有得到緩解,使安全閥不得不再次起跳頻跳的原因閥門拒跳:當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到安全閥的起跳壓力時,閥門不起跳的現(xiàn)象。安全閥工作不正常的因素1、閥門整定壓力過高。2、閥門內(nèi)落入大量雜質(zhì)從而使閥辦座和導(dǎo)套間卡死或摩擦力過大。3、彈簧之間夾入雜物使彈簧無法被正常壓縮。4、閥門安裝不當(dāng),使閥門垂直度超過極限范圍(正負(fù)兩度)從而使閥桿組件在起跳過程中受阻。5、排氣管道沒有被可靠支撐或由于管道受熱膨脹移位從而對閥體產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)力,導(dǎo)致閥體內(nèi)機構(gòu)發(fā)生偏心而卡死。安全閥拒跳的原因閥門不回座或回座比過大:安全閥正常起跳后長時間無法回座,閥門保持排放狀態(tài)的現(xiàn)象。安全閥工作不正常的因素1、閥門上下調(diào)整環(huán)的位置設(shè)置不當(dāng)。2、排氣管道設(shè)計不當(dāng)造成排氣不暢,由于排氣管道過小、拐彎過多或被堵塞,使排放的蒸汽無法迅速排出而在排氣管和閥體內(nèi)積累,這時背壓會作用在閥門內(nèi)部機構(gòu)上并產(chǎn)生抑制閥門關(guān)閉的趨勢。3、閥門內(nèi)落入大量雜質(zhì)從而使閥瓣座和導(dǎo)套之間卡死后摩擦力過大。安全閥不回座或回座比過大的因素:4、彈簧之間夾入雜物從而使彈簧被正常壓縮后無法恢復(fù)。5、由于對閥門排放時的排放反力計算不足,從而在排放時閥體受力扭曲損壞內(nèi)部零件導(dǎo)致卡死。6、閥桿螺母(位于閥桿頂端)的定位銷脫落。在閥門排放時由于振動使該螺母下滑使閥桿組件回落受阻。安全閥不回座或回座比過大的因素:7、由于彈簧壓緊螺栓的鎖緊螺母松脫,在閥門排放時由于振動時彈簧壓緊螺栓松動上滑導(dǎo)致閥門的設(shè)定起跳值不斷減小。

8、閥門安裝不當(dāng),使閥門垂直度超過極限范圍(正負(fù)兩度)從而使閥桿組件在回落過程中受阻。

9、閥門的密封面中有雜質(zhì),造成閥門無法正常關(guān)閉。

10、鎖緊螺母沒有鎖緊,由于管道震動下環(huán)向上運動,上平面高于密封面,閥門回座時無法密封安全閥不回座或回座比過大的因素:謝謝觀看癌基因與抑癌基因oncogene&tumorsuppressorgene24135基因突變概述.癌基因和抗癌基因的概念.癌基因的分類.癌基因產(chǎn)物的作用.癌基因激活的機理主要內(nèi)容疾病:

——是人體某一層面或各層面形態(tài)和功能(包括其物質(zhì)基礎(chǔ)——代謝)的異常,歸根結(jié)底是某些特定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)或功能的變異,而這些蛋白質(zhì)又是細(xì)胞核中相應(yīng)基因借助細(xì)胞受體和細(xì)胞中信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子接收信號后作出應(yīng)答(表達(dá))的產(chǎn)物。TranscriptionTranslationReplicationDNARNAProtein中心法規(guī)Whatisgene?基因:

—是遺傳信息的載體

—是一段特定的DNA序列(片段)

—是編碼RNA或蛋白質(zhì)的一段DNA片段

—是由編碼序列和調(diào)控序列組成的一段DNA片段基因主宰生物體的命運:微效基因的變異——生物體對生存環(huán)境的敏感度變化關(guān)鍵關(guān)鍵基因的變異——生物體疾病——死亡所以才有:“人類所有疾病均可視為基因病”之說注:如果外傷如燒傷、骨折等也算疾病的話,外傷應(yīng)該無法歸入基因病的行列。Genopathy問:兩個不相干的人,如果他們患得同一疾病,致病基因是否相同?再問:同卵雙生的孿生兄弟,他們患病的機會是否一樣,命運是否相同?┯┯┯┯

ATGC

TACG

┷┷┷┷┯┯┯┯┯

ATAGC

TATCG

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ATGC

TACG

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AGC

TCG

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TGCG

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ATGC

TACG

┷┷┷┷增添缺失替換DNA分子(復(fù)制)中發(fā)生堿基對的______、______

,而引起的

的改變。替換增添缺失基因結(jié)構(gòu)基因變異的概念:英語句子中的一個字母的改變,可能導(dǎo)致句子的意思發(fā)生怎樣的變化?可能導(dǎo)致句子的意思不變、變化不大或完全改變THECATSATONTHEMATTHECATSITONTHEMATTHEHATSATONTHEMATTHECATONTHEMAT同理:替換、增添、缺失堿基對,可能會使性狀不變、變化不大或完全改變。基因的結(jié)構(gòu)改變,一定會引起性狀的改變??原句:1.基因多態(tài)性與致病突變基因變異與疾病的關(guān)系2.單基因病、多基因病3.疾病易感基因

基因多態(tài)性polymorphism是指DNA序列在群體中的變異性(差異性)在人群中的發(fā)生概率>1%(SNP&CNP)<1%的變異概率叫做突變基因多態(tài)性特定的基因多態(tài)性與疾病相關(guān)時,可用致病突變加以描述SNP:散在單個堿基的不同,單個堿基的缺失、插入和置換。

CNP:DNA片段拷貝數(shù)變異,包括缺失、插入和重復(fù)等。同義突變、錯義突變、無義突變、移碼突變

致病突變生殖細(xì)胞基因突變將突變的遺傳信息傳給下一代(代代相傳),即遺傳性疾病。體細(xì)胞基因突變局部形成突變細(xì)胞群(腫瘤)。受精卵分裂基因突變的原因物理因素化學(xué)因素生物因素基因突變的原因(誘發(fā)因素)紫外線、輻射等堿基類似物5BU/疊氮胸苷等病毒和某些細(xì)菌等自發(fā)突變DNA復(fù)制過程中堿基配對出現(xiàn)誤差。UV使相鄰的胸腺嘧啶產(chǎn)生胸腺嘧啶二聚體,DNA復(fù)制時二聚體對應(yīng)鏈空缺,堿基隨機添補發(fā)生突變。胸腺嘧啶二聚體胸腺嘧啶胸腺嘧啶紫外線誘變物理誘變(physicalinduction)

5溴尿嘧啶(5BU)與T類似,多為酮式構(gòu)型。間期細(xì)胞用酮式5BU處理,5BU能插入DNA取代T與A配對;插入DNA后異構(gòu)成烯醇式5BU與G配對。兩次DNA復(fù)制后,使A/T轉(zhuǎn)換成G/C,發(fā)生堿基轉(zhuǎn)換,產(chǎn)生基因突變?;瘜W(xué)誘變(chemicalinduction)堿基類似物(baseanalogues)誘變AT5-BUA5-BUAAT5-BU5-BU(烯醇式)

(酮式)GGC1.生物變異的根本來源,為生物進(jìn)化提供了最初的原始材料,能使生物的性狀出現(xiàn)差別,以適應(yīng)不同的外界環(huán)境,是生物進(jìn)化的重要因素之一。2.致病突變是導(dǎo)致人類遺傳病的病變基礎(chǔ)?;蛲蛔兊囊饬x概述:腫瘤細(xì)胞惡性增殖特性(一)腫瘤細(xì)胞失去了生長調(diào)節(jié)的反饋抑制正常細(xì)胞受損,一旦恢復(fù)原狀,細(xì)胞就會停止增殖,但是腫瘤細(xì)胞不受這一反饋機制抑制。(二)腫瘤細(xì)胞失去了細(xì)胞分裂的接觸抑制。正常細(xì)胞體外培養(yǎng),相鄰細(xì)胞相接觸,長在一起,細(xì)胞就會停止增殖,而腫瘤細(xì)胞生長滿培養(yǎng)皿后,細(xì)胞可以重疊起生長。(三)腫瘤細(xì)胞表現(xiàn)出比正常細(xì)胞更低的營養(yǎng)要求。(四)腫瘤細(xì)胞生長有一種自分泌作用,自己分泌生長需要的生長因子和調(diào)控信號,促進(jìn)自身的惡性增殖。Whatisoncogene?癌基因——是基因組內(nèi)正常存在的基因,其編碼產(chǎn)物通常作為正調(diào)控信號,促進(jìn)細(xì)胞的增殖和生長。癌基因的突變或表達(dá)異常是細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化(癌變)的重要原因?!彩悄芫幋a生長因子、生長因子受體、細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子以及與生長有關(guān)的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子等的基因。如何發(fā)現(xiàn)癌基因的呢?11910年,洛克菲勒研究院一個年輕的研究員Rous發(fā)現(xiàn),雞肉瘤細(xì)胞裂解物在通過除菌濾器以后,注射到正常雞體內(nèi),可以引起肉瘤,首次提出雞肉瘤可能是由病毒引起的。0.2m孔徑細(xì)菌過不去但病毒可以通過從病毒癌基因到細(xì)胞原癌基因的研究歷程:Roussarcomavirus,RSVthefirstcancer-causingretrovirus1958年,Stewart和Eddy分離出一種病毒,注射到小鼠體內(nèi)可以引起肝臟、腎臟、乳腺、胸腺、腎上腺等多種組織器官的腫瘤,因而把這種病毒稱為多瘤病毒。50年代末、60年代初,癌病毒研究成了一個極具想像力的研究領(lǐng)域,主流科學(xué)家開始進(jìn)入癌病毒研究領(lǐng)域polyomavirus這期間,Temin發(fā)現(xiàn)RSV有不同亞型,且引起細(xì)胞惡變程度不同,推測RNA病毒將其遺傳信息傳遞給了正常細(xì)胞的DNA。這與Crick提出的中心法則是相違背的讓事實屈從于理論還是堅持基于實驗的結(jié)果?VSTemin發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶,1975年獲諾貝爾獎TeminCrickTemin的實驗設(shè)計:實驗設(shè)計簡單而巧妙:將合成DNA所需的“原料”,即A、T、C、G四種脫氧核苷酸,與破壞了外殼的RSV一起在體外40℃的條件下溫育一段時間結(jié)果在試管里獲得了一種新合成的大分子,它不能被RNA酶破壞,但卻可以被DNA酶所分解,證明這種新合成的大分子是DNA用RNA酶預(yù)先破壞RSV的RNA,再重復(fù)上述的試驗,則不能獲得這種大分子,說明這個DNA大分子是以RSV的RNA為模板合成的1969年,一個日本學(xué)者里子水谷來到Temin的實驗室,這是一個非常擅長實驗的年輕科學(xué)家。按Temin的設(shè)想,他們開始尋找RSV中存在“逆轉(zhuǎn)錄酶”的證據(jù)DNA

RNA

ProteinTranscriptionTranslationReplicationReplicationRe-Transcription修正中心法規(guī)據(jù)說,1975年Temin因發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶而獲諾貝爾獎時,Bishop懊惱不已,因為早在1969年他就認(rèn)為Temin的RNADNA的“前病毒理論”有可能是正確的,并且也進(jìn)行了一些實驗,但不久由于資深同事的規(guī)勸而放棄了這方面的努力。但Bishop馬上意識到:逆轉(zhuǎn)錄酶的發(fā)現(xiàn)為逆轉(zhuǎn)錄病毒致癌的研究提供了一條新途徑。一個RSV,三個諾貝爾獎?。?!1989年,UCSF的Bishop和Varmus根據(jù)逆轉(zhuǎn)錄病毒的復(fù)制機制發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞癌基因,并獲諾貝爾獎。Cellularoncogene啟示:Perutz說:“科學(xué)創(chuàng)造如同藝術(shù)創(chuàng)造一樣,都不可能通過精心組織而產(chǎn)生”Bishop說:“許多人引以為豪的是一天工作16小時,工作安排要以分秒計……可是工作狂是思考的大敵,而思考則是科學(xué)發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵”Perutzsharedthe1962NobelPrizeforChemistrywithJohnKendrew,fortheirstudiesofthestructuresofhemoglobinandglobularproteins科學(xué)的本質(zhì)和藝術(shù)一樣,都需要直覺和想像力請給自己一些思考的時間吧!癌基因的分類目前對癌基因尚無統(tǒng)一分類的方法,一般有下面3種分類方法:一、按結(jié)構(gòu)特點分(6)類(一)src癌基因家族(二)ras癌基因家族(三)sis癌基因家族(四)myc癌基因家族(五)myb癌基因家族(六)其它:如fos,erb-A等。三、按細(xì)胞增殖調(diào)控蛋白特性分成(4)類(一)生長因子(二)受體類(三)細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)換器(四)細(xì)胞核因子二、按產(chǎn)物功能分(8)類(一)生長因子類(二)酪氨酸蛋白激酶(三)膜相關(guān)G蛋白(四)受體,無蛋白激酶活性(五)胞質(zhì)絲氨酸-蘇氨酸蛋白激酶(六)胞質(zhì)調(diào)控因子(七)核反式調(diào)控因子(八)其它:db1、bcl-2癌基因產(chǎn)物參與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)

胞外信號作用于膜表面受體→胞內(nèi)信使物質(zhì)的生成便意味著胞外信號跨膜傳遞的完成。胞內(nèi)信使至少有:cAMP(環(huán)磷酸腺苷)IP3(三磷酸肌醇)PG(前列腺素)cGMP(環(huán)磷酸鳥苷)DG(二酰基甘油)Ca2+(鈣離子)CAM(鈣調(diào)素)主要機制是通過蛋白激酶活化引起底物蛋白一連串磷酸化的生物信號反應(yīng)過程,跨膜機制涉及到:(一)質(zhì)膜上cAMP信使系統(tǒng)(二)質(zhì)膜上肌醇脂質(zhì)系統(tǒng)這兩個系統(tǒng)都是由受體鳥苷酸調(diào)節(jié)蛋白(GTP-regulatoryprotein,G蛋白)和效應(yīng)酶(腺苷酸環(huán)化酶磷脂酶等)組成,有相似的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程:即受體活化后引起GTP與不同G蛋白結(jié)合活化和抑制效應(yīng)酶從而影響胞內(nèi)信使產(chǎn)生而發(fā)生不同的調(diào)控效應(yīng)。(三)受體操縱的離子通道系統(tǒng)(四)受體酪氨酸蛋白激酶的轉(zhuǎn)導(dǎo)

(一)獲得性基因病

(acquiredgeneticdisease)例如:病毒感染激活原癌基因癌基因活化的機制

(二)染色體易位和重排使無活性的原癌基因轉(zhuǎn)位至強啟動子或增強子附近而被活化。與基因脆性位點相關(guān)。(三)基因擴增(四)點突變?nèi)?、癌基因的產(chǎn)物與功能(一)癌基因產(chǎn)物作用的一般特點1.目前發(fā)現(xiàn)c-onc均為結(jié)構(gòu)基因.2.癌基因產(chǎn)物可分布在膜質(zhì)核也可分泌至胞外.(二)癌基因產(chǎn)物分類1.細(xì)胞外生長因子:TGF-b2.跨膜生長因子受體:MAPK3.細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子:Gprotein/Ras4.核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子

(三)癌基因產(chǎn)物的協(xié)同作用實驗證明,用ras或myc分別轉(zhuǎn)染細(xì)胞,可使細(xì)胞長期增殖,但不能轉(zhuǎn)化成癌細(xì)胞,在裸鼠體內(nèi)也不能形成腫瘤。但用ras+myc同時轉(zhuǎn)染細(xì)胞,則使細(xì)胞轉(zhuǎn)化成癌細(xì)胞。說明:致癌至少需要2種或以上的onc協(xié)同作用,2種onc在2條通路上發(fā)揮作用,由于細(xì)胞增殖調(diào)控是多因子,多階段影響的結(jié)果。而影響增殖分化的onc達(dá)幾十種之多,所以大多數(shù)人認(rèn)為:癌發(fā)生是多階段多步驟的。Whatistumorsuppressorgene?腫瘤抑制基因(抗癌基因、抑癌基因)——是調(diào)節(jié)細(xì)胞正常生長和增殖的基因。當(dāng)這些基因不能表達(dá),或其產(chǎn)物失去活性時,細(xì)胞就會異常生長和增殖,最終導(dǎo)致細(xì)胞癌變。反之,若導(dǎo)入或激活它則可抑制細(xì)胞的惡性表型?!┗蚺c抑癌基因相互制約,維持細(xì)胞增殖正負(fù)調(diào)節(jié)信號的相對穩(wěn)定。影響1歲的兒童“二次打擊”學(xué)說兩個等位基因同時突變視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤(Retinoblastoma)RB基因變異(13號染色體)

(1)脫磷酸化Rb蛋白(活性)與轉(zhuǎn)錄因子E2F結(jié)合,抑制基因的轉(zhuǎn)錄活性(2)磷酸化Rb蛋白(失活)與E2F解離,釋放E2F(3)E2F啟動基因轉(zhuǎn)錄(4)細(xì)胞進(jìn)入增生階段(G1S)因此,Rb蛋白在控制細(xì)胞生長方面發(fā)揮重要作用一旦Rb基因突變可使細(xì)胞進(jìn)入過度增生狀態(tài)RB基因的功能等位基因(allele)例如:花顏色基因位于一對同源染色體的同一位置上、控制相對性狀的兩個的基因叫等位基因(allele)一對相同的等位基因稱純合等位基因

一對不同的等位基因稱雜合等位基因

顯性基因隱性基因完全顯性不完全顯性共顯性問:女性的兩條X染色體基因應(yīng)如何表達(dá)?拓展知識:X染色體基因中,有65%完全處于“休眠”狀態(tài),20%僅在部分女性身上“休眠”,15%則完全逃離“休眠”狀態(tài)一旦其中一條X染色體被損壞,還可以由另一條X染色體來糾正男性卻只有一條X染色體,一旦它遭到破壞,男性就會患上血友病、色盲以及肌肉萎縮癥等各種遺傳病以前人們一直認(rèn)為,在女性的兩條X染色體中,有一條染色體是完全不起作用或是處于“休眠”狀態(tài)的在Y染色體中,目前仍在“工作”的基因只剩下不到100個X染色體中“工作”的基因>1000個有一個這樣的故事:20年前一次意外事故,三個工人遭受鈷60(Co60)放射性核素的照射結(jié)果:一名工人不久死亡一名工人幾年后死于白血病最后一名工人20年后患糖尿病就診你知道醫(yī)生在為病人檢查時發(fā)現(xiàn)了什么嗎?鎖骨骨折肋骨串珠樣X光片發(fā)現(xiàn)廣泛性骨質(zhì)缺損骨髓檢查——漿細(xì)胞比例為30%左右(正常為0.6-1.3%)(多發(fā)性骨髓瘤)因此,多基因病涉及遺傳因素和環(huán)境因素物理因素化學(xué)因素生物因素自發(fā)因素2.多基因病(polygenicdisease):性狀或疾病的遺傳方式取決于兩個以上微效基因的累加作用,同時還受環(huán)境因素的影響,因此這類性狀也稱為復(fù)雜性狀或復(fù)雜疾?。╟omplexdisease)也叫:“復(fù)雜性狀疾病”近視(myopia)高血壓(hypertension)糖尿病(diabetes)精神分裂癥(schizophrenia)哮喘(asthma)腫瘤或癌

(tumororcancer)多基因病的遺傳要點數(shù)量性狀的遺傳基礎(chǔ)是兩對以上基因。這些基因之間沒有顯,隱性的區(qū)別,而是共顯性。每個基因?qū)Ρ硇偷挠绊懞苄?稱為微效基因。微效基因具有累加效應(yīng),即一個基因?qū)Ρ硇妥饔煤苄?但若干個基因共同作用,可對表型產(chǎn)生明顯影響。不僅遺傳因素起作用,環(huán)境因素具有明顯作用。例如:結(jié)腸癌(Coloncancer)相關(guān)基因:NGX6,SOX7,ITGB1,HSPA9B,MAPK8,PAG,

RANGAP1,SRC和CDC2等。相關(guān)信號通路:ras/MEK/ERK,JNK,Rb/E2F,PI3K/AKT及受體相互作用相關(guān)通路,免疫反應(yīng)相關(guān)通路以及細(xì)胞黏附相關(guān)通路等。①早期原發(fā)癌生長②腫瘤血管形成③腫瘤細(xì)胞脫落并侵入基質(zhì)④進(jìn)入脈管系統(tǒng)⑤癌栓形成⑥繼發(fā)組織器官定位生長⑦轉(zhuǎn)移癌繼續(xù)擴散例如:糖尿病(diabetes)依賴胰島素型糖尿病在位于第6號染色體上可能包含至少一個對I型糖尿病敏感的基因在人類基因組中,大約10個位點現(xiàn)在被發(fā)現(xiàn)似乎對I型糖尿病敏感其中:1)11號染色體位點IDDM2上的基因

2)葡萄糖激酶基因高血壓(hypertension)目前最受關(guān)注的是ATP2B1基因編碼一種膜蛋白,具有鈣泵特性能將高濃度細(xì)胞內(nèi)鈣泵出細(xì)胞外。精神神經(jīng)性疾病精神分裂癥基因表達(dá)改變/

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