1、A，1，3章整流電路3.1單相控制整流電路3.2三相控制整流電路3.3變壓器漏感對(duì)整流電路的影響3.4電容濾波的可控整流電路3.5整流電路的諧波和功率因數(shù)3.6高功率控制整流電路3.7整流電路的有源逆變工作狀態(tài)3.8相控制電路的驅(qū)動(dòng)控制章節(jié)摘要，A，2，簡(jiǎn)介，整流電路整流電路分類按組件可分為可控、半控制、完全控制三種。根據(jù)電路結(jié)構(gòu)，可分為橋電路和零電路。根據(jù)交流輸入相的數(shù)量分為單相電路和多相電路。變壓器產(chǎn)生的二次電流的方向分為單向或雙向單比特和雙比特電路。A、3，3.1單相控制整流電路、3.1.1單相半波控制整流電路3.1.2單相橋式全控整流電路3.1.4單相橋式半控制整流電路、A、4，3.1

2、.1單相半波控制整流電路、圖3-1單相半波控制整流電路和波形、具有電阻負(fù)載的運(yùn)行條件其中U2的大小取決于所需直流輸出電壓ud的平均Ud。電阻負(fù)載的特點(diǎn)是電壓與電流成正比，兩種波形相同。在整流電路運(yùn)行分析中，將晶閘管(開關(guān)設(shè)備)視為理想設(shè)備。也就是說，在晶閘管傳導(dǎo)時(shí)，管道壓降等于0，在晶閘管切斷時(shí)，泄漏電流等于0。除非特別研究晶閘管開、關(guān)過程，否則一般認(rèn)為晶閘管開、關(guān)過程是立即完成的。A，5，改變觸發(fā)時(shí)刻會(huì)改變ud和id波形，DC輸出電壓ud的極性保持不變，但瞬時(shí)值變化的脈動(dòng)DC，其波形只在U2的直接伴奏下出現(xiàn)，稱為“半波”整流。由于回路具有可控制的設(shè)備晶閘管，并且交流輸入是單相的，因此該回路稱

3、為單相半波控制整流電路。整流電壓ud波形在電源周期中僅脈動(dòng)一次，因此該電路是單脈沖整流電路?；緮?shù)量關(guān)系：從晶閘管開始在正向陽極電壓下產(chǎn)生觸發(fā)脈沖停止的電角度稱為觸發(fā)延遲角度，也稱為觸發(fā)角度或控制角度。晶閘管在一個(gè)電源周期內(nèi)通過的電氣角度稱為傳導(dǎo)角度。Ud隨直流輸出電壓平均值的增加而減少，在此電路中，VT的相移范圍為180?？刂朴|發(fā)脈沖的相位控制直流輸出電壓大小的方法稱為相位控制方法，簡(jiǎn)稱相位控制方法。3.1.1單相半波控制整流電路，(3-1)，A，6，3.1.1單相半波控制整流電路，u，具有圖3-2電阻負(fù)載的單相半波控制整流電路及其波形，具有電阻負(fù)載的工作條件電阻負(fù)載為電路分析晶閘管VT為故

4、障狀態(tài)，id=0，ud=0，uVT=u2。觸發(fā)角度t1瞬時(shí)；ud=U2。由于L的存在，id沒有突變，id從0開始增加。U2正在從0(正數(shù)到負(fù)數(shù))減少id，但尚未降到0，因此VT仍然處于活動(dòng)狀態(tài)。T2瞬間，電感能量釋放完成，id下降到0，VT關(guān)閉，立即發(fā)生逆壓力。因電感的存在而延遲VT的關(guān)閉時(shí)間，導(dǎo)致ud波形的負(fù)部分，與阻力負(fù)載相比，平均Ud減少。A，7，3.1.1單相半波可控整流電路，電力電子電路的基本分析方法使裝置理想化，將電路簡(jiǎn)化為分段線性電路。設(shè)備的每個(gè)狀態(tài)組合對(duì)應(yīng)于線性電路相位，如果設(shè)備的通過狀態(tài)發(fā)生變化，則電路相位發(fā)生變化。以上單相半波電路為例，當(dāng)VT中斷時(shí)，電路與VT中斷連接。id

5、=0。如果VT處于活動(dòng)狀態(tài)，則相當(dāng)于VT段落。兩個(gè)條件的等效電路如圖3-3所示。，圖3-3單相半波控制整流電路的分段線性等效電路a) VT為阻塞狀態(tài)b) VT為傳導(dǎo)狀態(tài)，A，8 A，8，3.1.1單相半波控制整流電路，VT為通過狀態(tài)，則以下方程式成立：VT傳導(dǎo)時(shí)間具有t=，id=0，這是表達(dá)式(3-2)的初始條件。解決表達(dá)式(3-2)并使用初始條件的、和樣式。此方法獲得圖3-2e所示的id波形。T=時(shí)，id=0，賦值(3-3)和已清理，圖3-3 b) VT是傳導(dǎo)狀態(tài)，(3-2)，(3-3)，(3-4)值越大，平均Ud越接近0。為了解決上述窗口盾，在整流電路的負(fù)載兩端并行放置顯示為VDR的二極管

6、。分析具有更新二極管的電路電路；U2正反，與沒有更新二極管時(shí)相同。如果U2大于0，則VDR傳導(dǎo)，ud為0。負(fù)U2通過VDR對(duì)VT施加逆壓力，從而阻止它。L存儲(chǔ)的能量證明了電流id在L-R-VDR環(huán)路上流通，此過程稱為刷新。如果l足夠大，則id連續(xù)，id波形靠近水平線。圖3-4具有單相半波帶阻負(fù)載重排二極管的電路和波形、A、10、基本數(shù)量關(guān)系通過晶閘管的電流平均IdT和有效值IT分別為草稿二極管的電流平均IdDR和有效值IDR分別為180的相移范圍和最大正向和反向電壓為U2二流二極管接收的電壓為-ud，最大反向電壓為U2的峰值。單相半波控制整流電路簡(jiǎn)單，但輸出脈動(dòng)大，變壓器二側(cè)電流包含直流組件，

7、導(dǎo)致變壓器核心的直流磁化。要增加核心的截面面積，增加設(shè)備的容量，以免變壓器核心飽和。3.1.1單相半波控制整流電路，(3-5)，(3-6)，(3-7)，(3-8)，A，11，樣例分析示例1。尋找單相半波相位控制整流器電路、負(fù)載rd=10 、AC 220V電源、=60o中的輸出電壓平均Ud、輸出電流平均Id和有效值I，并根據(jù)2倍毛利選取晶閘管。3.1.1單相半波控制整流電路，A，12，案例分析示例1回答。ud=0.45 U2(1 cos)/2=74.3v=139.5v id=7.43 a I=13.95 a UTM=U2=311v，考慮到雙倍公差，622V，7級(jí)晶閘管可選KP 222v單相半波相

8、位控制整流電路，電阻負(fù)載rd=10 ，l為無窮大，交流200V電源，負(fù)載兩側(cè)平行重排二極管，=60o至1。波形；波形。2.計(jì)算3 .計(jì)算，3.1.1單相半波控制整流電路，A，14，例2回答。1.波形2 .ud=0.45 U2(1 cos)/2=67.5v id=6.75 A 3，3.1.1單相半波控制整流電路，A，15，3.1.2單相橋式全控整流電路，A)，具有電阻負(fù)載的運(yùn)行條件在觸發(fā)角向VT1和VT4添加觸發(fā)脈沖后，VT1和VT4通電，電流從電源a側(cè)通過VT1、r和VT4流向電源b側(cè)。U2大于0時(shí)，通過晶閘管的電流也下降到0，VT1和VT4關(guān)閉。在U2的負(fù)半部分，VT2和VT3、VT2和VT

9、3仍在觸發(fā)角發(fā)生，電流從電源b側(cè)流出，通過VT3、r和VT2從電源a側(cè)再次流出。U2大于0時(shí)，電流再次下降到0，VT2和VT3關(guān)閉。VT2和VT3的=0表示t=、a、16、基本數(shù)量關(guān)系晶閘管所承受的最大正向電壓和反向電壓分別為和。如果整流電壓平均值為=0，則Ud=Ud0=0.9U2。如果=180，則Ud=0。角的相移范圍為180。負(fù)載輸出的直流電流平均值為：3.1.2單相橋完全控制整流電路、(3-9)、(3-10)、A、17、過流晶閘管的電流平均值：晶閘管電流的有效值為：變壓器二次電流有效值I2與輸出直流電流有效值I相同，由基準(zhǔn)(3-12)和(3-13)表示。如果不考慮變壓器的損耗，則需要的變

10、壓器容量為S=U2I2。3.1.2單相橋完全控制整流電路，(3-11)，(3-12)，(3-13)，(3-14)，a，18，負(fù)載電感很大，id不能變異，波形幾乎是水平線。U2變?yōu)?的負(fù)值時(shí)，電流id繼續(xù)在電感的作用晶閘管VT1和VT4中流動(dòng)，并且不會(huì)中斷。T=總是觸發(fā)VT2和VT3、VT2和VT3，U2通過VT2和VT3對(duì)VT1和VT4分別施加逆壓力，從而阻止VT1和VT4，通過VT1和VT4流動(dòng)的電流快速轉(zhuǎn)移到VT2和VT3，這也稱為切換。A，19，3.1.2單相橋完全控制整流電路，如果基本數(shù)量關(guān)系整流電壓平均值=0，則Ud0=0.9U2.=90，則Ud=0。晶閘管相移范圍為90。晶閘管可以

11、承受最大正向和反向電壓。晶閘管傳導(dǎo)角度為180，電流平均值和有效值分別為和。變壓器二次電流I2的波形是正負(fù)180的矩形波，其相位由角度確定，有效值I2=Id。(3-15)，A，20，有反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載時(shí)的工作方法負(fù)載是電池，直流電動(dòng)機(jī)的電樞(電感被忽略)等，負(fù)載可以被視為直流電壓源，整流電路的反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載。晶閘管在電路分析|u2|E中可以承受正電壓，并且具有導(dǎo)電性。在晶閘管傳導(dǎo)后，如果id下降到0(零)，直到ud=u2，|u2|=E，晶閘管會(huì)關(guān)閉。之后ud=E。晶閘管與電阻負(fù)載相比，提前了電角度停止電導(dǎo)率，稱為停止傳導(dǎo)角度。該相位晶閘管在30導(dǎo)通1相電壓從0變?yōu)樨?fù)值時(shí)關(guān)閉，但不會(huì)觸發(fā)下一相位晶閘管

12、，因此不會(huì)通過。此時(shí)輸出電壓電流為零。負(fù)載電流間歇，每個(gè)晶閘管傳導(dǎo)角度小于120。動(dòng)畫演示，A，42，3.2.1三相半波長(zhǎng)控制整流電路，A，43，3.2.1三相半波長(zhǎng)控制整流電路，基本數(shù)量關(guān)系電阻負(fù)載時(shí)間角的相移范圍為150。換向電壓平均值 30表示負(fù)載電流連續(xù)，=0表示Ud最大，Ud=Ud0=1.17U2。30，負(fù)載電流間歇，晶閘管傳導(dǎo)角度降低，此時(shí)，(3-18)，(3-19)，A，44，3.2.1三相半波控制整流電路，Ud (3-20)，(3-21)，(3-22)，A，46，3.2.1三相半波控制整流電路，電阻負(fù)載電路分析l值很大，整流電流id的波形基本上是直線，通過晶閘管的電流接近矩形波

13、。 30時(shí)，整流器電壓波形與電阻負(fù)荷相同。 30點(diǎn)，U2超過0時(shí)，因電感存在，電流不減少，VT1繼續(xù)傳導(dǎo)電，直到下一個(gè)相位晶閘管VT2的觸發(fā)脈沖到達(dá)，從VT2導(dǎo)向器向負(fù)載供電，對(duì)VT1施加逆壓力，將其關(guān)閉。，u，u，u，u，圖3-17三相半波控制整流電路，電阻負(fù)載時(shí)電路和=60時(shí)波形，A，47，3.2.1三相半波控制整流電路，電阻負(fù)載=0，A，48，3.2如果L不大，30后ud中的負(fù)部分可能會(huì)減少，整流器電壓平均Ud將略微增加，如曲線3所示。圖3-16與三相半波控制整流電路Ud/U2相關(guān)，A，51 A，51，3.2.1三相半波控制整流電路，變壓器二次電流(晶閘管電流)的有效值為晶閘管額定電流，晶閘管最大正向電壓峰值為變壓器二次線路電壓峰值，即三相，(3-23)，(3-24)，(3-25)，A，52，3.2.1三相半波控制整流電路，三相半波控制整流電路綜合分析，A，53，3三相半波控制整流電路，電阻負(fù)載，rd=10 ，U2=200V，1。=30o計(jì)算中的2。=60o計(jì)算和3.2.1三相半波控制整流電路，A，55，示例1回答：=30o，=60o至3.2.1三相半波控制整流電路，A，56，實(shí)例分析：示例2.3相半波控制整流電路，示例波形生成2。計(jì)算3 .選擇晶閘管3.2.1三相半