1、三 相 整 流 電 路,2.2.1 三相半波可控整流電路 2.2.2 三相橋式全控整流電路, 輸出的直流電壓脈動較小，在載負(fù)容量較大時多采用； 特點：易濾波 三相半波可控整流電路是基本的三相整流電路； 三相橋式全控流電路是應(yīng)用最廣、最常用的電路。, 在t1 處：VD1 導(dǎo)通； 輸出電壓 ud ua 在t2 處，VD2導(dǎo)通； 輸出電壓 ud ub 在t3 處，VD3導(dǎo)通； 輸出電壓 ud uc, 相電壓正半周交點處被稱為： 共陰極接法的自然換相點 相電壓負(fù)半周交點處被稱為： 共陽極接法的自然換相點,三相半波整流電路原理圖及輸出電壓波形,2.2 三相半波可控整流電路：電阻負(fù)載,一基本電路和工作原理

2、,圖2-12 三相半波可控整流電路 共陰極接法、電阻負(fù)載、a =0時的波形,1電路的特點, 變壓器二次側(cè)接成星形得到零線， 一次側(cè)接成三角形； 可避免三次諧波電流流入電網(wǎng) VT123 分別接a、b、c三相電源， 陰極連接在一起稱：共陰極接法； 在t1 t2 期間：ua 最大 在t2t3 期間： ub 最大 在t3t4 期間： uc 最大 相電壓的交點處稱為：自然換向點 在三相整流電路中： 控制角 a 從自然換相點開始計算,一基本電路和工作原理,2a = 0 時的工作原理分析 ud 波形為三相電壓的包絡(luò)線 VT 兩端的電壓波形由三段組成： 第1段：VT1導(dǎo)通，uVT1 0 第2段：VT2導(dǎo)通，V

3、T1關(guān)斷 uVT1 uaub uab ，為線電壓 第3段：VT3導(dǎo)通，VT1關(guān)斷 uVT1 uauc uac ，為線電壓 增大 a 值，觸發(fā)脈沖后移： 整流輸出電壓和電路的工作情況 發(fā)生相應(yīng)的變化； 變壓器二次繞組電流中存在： 直流分量,圖2-12 三相半波可控整流電路 共陰極接法、電阻負(fù)載、a =0時的波形,圖213 三相半波可控整流電路 電阻負(fù)載，a 30 時的波形,圖214 三相半波可控整流電路 電阻負(fù)載，a 60 時的波形,3a 30 和 a 60 時的波形,4整流電壓平均值的計算：,當(dāng) a 150 時：Ud 最小為零,當(dāng) a 0 時：Ud 最大為：,（2）a 30 時：負(fù)載電流斷續(xù)，

4、晶閘管導(dǎo)通角減小，此時有：,（1）a 30 時：負(fù)載電流連續(xù)，SCR的導(dǎo)電角120 , 電阻負(fù)載時 a 角的移相范圍為：0 150 ,5、其它參數(shù)計算:, 晶閘管承受的最大正向電壓： 由圖213 不難看出為變壓器二次相電壓峰值為, 晶閘管承受的最大反向電壓： 由圖213 不難看出為變壓器二次線電壓峰值為, 負(fù)載電流平均值 Id 為, Ud / U2 隨 a 變化的規(guī)律： 如右圖中的曲線1所示,（220）,（221）,（222）,圖215 Ud / U2 與a 的關(guān)系,2.2.1 三相半波可控整流電路：阻感負(fù)載,一阻感負(fù)載特點,假設(shè)L 值很大，id 波形基本平直 a 30 時 ud 波形與電阻負(fù)

5、載時相同 a 30 時 ud 波形如圖所示 u2 過零后，由于負(fù)載電感的作用 電流連續(xù)使 VT1不能關(guān)斷； 直到VT2的脈沖到來，由VT2導(dǎo)通 電流經(jīng)向VT2負(fù)載供電； 同時向VT1施加反壓使其關(guān)斷； 輸出電壓 ud ub ud 波形中出現(xiàn)負(fù)壓的部分； 阻感負(fù)載時的移相范圍為 0 90 ,圖2-16 a = 60時的波形,二數(shù)量關(guān)系,1Ud/U2 與 a 成余弦關(guān)系，如圖 215 中的 曲線2 所示, 為簡化分析及定量計算，可以近似認(rèn)為 id 為一條水平線， 但實際上的 id 總是有一定的脈動，其波形也不會是一條水平線； 半波電路的缺點：變壓器二次電流中含有直流分量，因此應(yīng)用較少；,3晶閘管最

6、大正反向電壓峰值均為變壓器二次線電壓峰值：,（224）,（223）, 當(dāng)負(fù)載中的電感量不是很大，在 a 30 后，ud 中負(fù)的部分減少， ud 略為增加， Ud/U2 與 a 的關(guān)系將介于 曲線1 和 曲線2 之間,2變壓器二次電流 即 晶閘管電流的有效值：,共陽極接法電路阻感負(fù)載 a = 30 時的波形,三共陽極接法的三相半波可控整流電路：, 控制角 a 從自然換相點算起,控制角 a 的算起點：,相電壓正半周交點處被稱為 共陰極接法的自然換相點,相電壓負(fù)半周交點處被稱為 共陽極接法的自然換相點,2.2.2 三相橋式全控整流電路,一三相橋式電路的特點：,圖2-17 三相橋式全控整流電路原理圖,

7、4對觸發(fā)電路和脈沖的要求：雙窄脈沖，間隔 60 按 1 2 3 4 5 6 1的順序依次觸發(fā)晶閘管 ，相位差 60； 共陰組 1、3、5 的脈沖依次差120，共陽組4、6、2也依次差120； 同相中上下兩個橋臂的晶閘管，即 14 ；36 ；52 脈沖相差180； 5晶閘管 的導(dǎo)通順序為： 1 2 3 4 5 6 ；,11、3、5 晶閘管的陰極連接 在一起，為共陰極組 24、6、2 晶閘管的陽極連接 在一起，為共陽極組 3由分屬于共陰組和共陽組中 的各一支 晶閘管同時導(dǎo)通， 形成輸出回路； 且不能為同一相中的器件；,2.2.2 三相橋式全控整流電路：電阻負(fù)載,二工作原理：, a 0 時： 用二極

8、管代替SCR 進(jìn)行分析 對于共陰阻的三個SCR，陽極 電壓值最大的 SCR 導(dǎo)通 對于共陽組的三個SCR，陰極 電壓值最低的 SCR 導(dǎo)通 任意時刻 共陽組 和 共陰組中 各有一個 SCR 導(dǎo)通,圖218 三相橋式全控整流電路 帶電阻負(fù)載 a 0 時的波形,三輸出電壓波形, 從相電壓波形看 共陰極組晶閘管導(dǎo)通時: ud 1 為相電壓的正包絡(luò)線 共陽極組晶閘管導(dǎo)通時: ud 2 為相電壓的負(fù)包絡(luò)線 ud ud 1 ud 2 是兩者的差值，為線電壓在正半周的包絡(luò)線； 直接從線電壓波形看 ud 為線電壓中最大的一個，因此 ud 波形為線電壓的包絡(luò)線；, 三相橋式全控整流電路電阻負(fù)載 a 0 時晶閘管

9、工作情況, a 30 時的工作情況,圖220 三相橋式全控整流 電路帶電阻負(fù)載 a 30 時的波形, SCR的導(dǎo)通時刻延遲30 ，因此 組成 ud 的每一段線電壓也相應(yīng) 延遲 30 t 1 開始把一周期等分為六段， ud 波形仍由六段線電壓構(gòu)成； 每一段SCR導(dǎo)通的序號仍符合 表21的規(guī)律 相電流 ia 波形特點 在VT1處于通態(tài)的120 期間： ia 的形狀與同時段 ud 波形相同， ia 為正； 在VT4 處于通態(tài)的120 期間： ia 的形狀與同時段 ud 波形相同， 但 ia 為負(fù)值；, a60 時工作情況,圖2-21 三相橋式全控整流電路 帶電阻負(fù)載 a 60 時的波形, ud 波形

10、中每段線電壓的波 形繼續(xù)后移； ud平均值繼續(xù)降低； a 60 時ud出現(xiàn)為零的點；,2.2.2 三相橋式全控整流電路：電阻負(fù)載,四小結(jié),圖221 電阻負(fù)載 a 90 時的波形,1a 60 時： ud 波形連續(xù)， id 波形與ud 形狀一樣； 2a 60 時： ud 波形每60中有 一段為零， ud 波形不出現(xiàn)負(fù)值； 3a 角的移相范圍為：120 4ud 一周期脈動 6 次，稱該電路 為 6 脈波整流電路 每次脈動波形都一樣； 5保證同時觸發(fā)導(dǎo)通 2 個晶閘管， 常用雙脈沖觸發(fā)； 6晶閘管承受的電壓波形與三相 半波時相同，最大正、反向電 壓的關(guān)系也相同；,2.2.2 三相橋式全控整流電路：阻感

11、負(fù)載,一阻感負(fù)載時 輸出電壓波形特點,圖2-22 三相橋式全控整流 電路帶阻感負(fù)載 a 0 時的波形,圖223 三相橋式全控整流電路 帶阻感負(fù)載 a =30 時的波形,a 60 時的波形特點, ud 波形連續(xù)，工作情況同電阻 負(fù)載時十分相似，SCR的通斷 情況、輸出整流電壓 ud 波形、 SCR的電壓波形等都一樣； 因負(fù)載不同，同樣的整流輸出 電壓加到負(fù)載上，得到的負(fù)載 電流 id 波 形不同。 阻感負(fù)載時，因電感L 的作用， 使得 id 波形變得平直； 當(dāng) L 足夠大時， id 的波形可近 似為一條水平直線。,a 60 時的波形特點, ud 波形與電阻負(fù)載時不同； 電阻負(fù)載時 ud 波形不會

12、出現(xiàn)負(fù)的部分； 阻感負(fù)載時 ud 波形會出現(xiàn)負(fù)的部分， 原因：電感 L 的作用； 三相橋式全控整流電路阻感 負(fù)載時 a 角的移相范圍為： 0 90 ,圖224 三相橋式整流電路 帶阻感負(fù)載，a 90 時的波形,二參數(shù)的定量分析,1輸出電壓平均值 Ud 輸出電壓連續(xù)時 （即 阻感負(fù)載 或 電阻負(fù)載 a 60 時）,輸出電壓斷續(xù)時（電阻負(fù)載且 a 60 時）,2輸出電流平均值 Id,（226）,（227）,3晶閘管電壓、電流等的定量分析與三相半波時一致， 相當(dāng)于三相半波共陰極接法電路和共陽極接法電路的串連；,二參數(shù)的定量分析,整流變壓器二次側(cè)相電流有效值 I2 變壓器采用星形接法帶阻感負(fù)載時，二次側(cè)電流波形如圖 2-23 中所示， 為正負(fù)半周各寬 120 、相差180 的矩形波，其電流有效值 I2 為：,三相橋式全控整