1、1,本章學習目的、內(nèi)容和要點：書P18 假設理想器件 4，6，8節(jié)不做基本要求,第二章 可控整流電路,2,補充：最簡單的半波整流,復習SCR通斷條件,3,二極管整流電路是不控整流電路，其缺點是無法通過控制來調(diào)節(jié)輸出直流電壓平均值。 采用可控硅開關(guān)替代不控整流電路中的二極管，可以通過控制開關(guān)管導通關(guān)斷時刻來控制電源電壓整流后加到負載端的起始時刻，從而控制負載上的整流電壓，實現(xiàn)可控整流。一般將采用晶閘管實現(xiàn)整流的電路稱為相控整流電路。,4,第一節(jié) 單相橋式可控整流電路,一、 單相橋式可控整流電路,（一）電阻性負載,1.工作原理,電路圖: 圖2-1(a),5,波形分析順序: 輸出電壓、輸出電流波形

2、可控硅上的電壓和流過的電流波形,Ud=f() （由波形平均值公式求得） 器件設計選型,6,觸發(fā)脈沖（同時給T1T4）,7,2,8,推論： t=2,u2,t, ,9,t,uT1=uT4=u2/2,uT2=uT3=-uT1=-u2/2,10,t,uT1=uT4=0,uT2=uT3=-u2,11,t,uT1=uT4,uT2=uT3,推論： t=2,12,觸發(fā)脈沖,輸出電壓,輸出電流,T1上電壓,13,輸出電壓波形分析： 。共陰極連接的可控硅：有觸發(fā)脈沖且陽極電位最高的T導通； 。共陽極連接的可控硅：有觸發(fā)脈沖且陰極電位最低的T導通； 。是否構(gòu)成電流回路、且電流方向正確？ 。T關(guān)斷的條件： 。先分析輸

3、出電壓，后T上壓降 ?；芈冯妷憾?。有觸發(fā)脈沖且承受正壓的T才能由關(guān)斷變?yōu)閷ǎ?承受反壓的T關(guān)斷才由導通變?yōu)殛P(guān)斷,14,（1）控制角,（2）導通角,（3）移相,（5）同步,（4）移相范圍,（6）換流,觸發(fā)脈沖,輸出電壓,術(shù)語和概念：書P19,15,2. 基本數(shù)量關(guān)系 設u22U2sinwt,回顧平均值有效值定義,16,數(shù)量關(guān)系,流過晶閘管的電流平均值只有輸出直流平均值的一半，即：,向負載輸出的平均電流值為,負載輸出電壓的平均值為,17,流過晶閘管的電流有效值：,變壓器二次測電流有效值I2與輸出直流電流I有效值相等：,又,18,負載電阻上電壓有效值U (式2-7) 功率因數(shù)cos 不考慮變壓

4、器損耗時， 變壓器的容量為=U2I2,19, 增大時: Ud/U2 （式2-1） I2/Id (式2-7） Cos （式2-9）,20,例2-1：P21.單相橋式全控整流電路，接電阻性負載，要求電路輸出的直流平均電壓Ud從20-100V連續(xù)可調(diào)，負載平均電流均能達到20A,考慮最小控制角為30度。試計算晶閘管導通角的變化范圍，要求的電源容量及功率因數(shù)，并選擇晶閘管。 (1) min =30時對應 Ud =100V，可以得到: U2 =119V (2) Ud=20V帶入上式，可得 max 、有效值I2max max =129， I2max =42.8A (3) S=119*42.8VA, cos

5、 min= cos = max=0.36 流過晶閘管的最大電流有效值IT =I2max/1.414=30A 晶閘管的電流定額： ITav =(1.52) IT /1.57=2938A 晶閘管電壓定額URRM=（23）*1.414*U2 =337505V 選用KP-50-5型（500V，50A）,21,（二）電感性負載電感儲能；電感電流不能突變,22,電感的特性,根據(jù)電磁感應定律：當有變動電流通過電感時，由于穿過線圈的磁通隨之而變動，線圈中將會有感應電動勢產(chǎn)生； 根據(jù)楞次定律：感應電流產(chǎn)生的磁通總是反抗回路中原磁通量的變化，即與電流凈增加方向相反； 根據(jù)電感電流的變化，可以得知感應電動勢的大小和

6、方向 所以，感應電動勢的實際方向總是企圖阻止電流的變化；電感電流不能發(fā)生突變。,23,電感的能量平恒,電感所儲存的磁場能量： 當電流絕對值增加時，電感元件儲能增加，元件吸收電能轉(zhuǎn)變?yōu)榇艌瞿芰浚?當電流絕對值減小時，電感元件儲能減小，元件將磁場能量釋放出來轉(zhuǎn)變成電能； 電感是一種儲能元件，并不將吸收的能量消耗掉，而是以磁場能量形式儲存，也不會釋放出多于吸收儲存的能量,24,1. 電感量L較小、控制角較大時,25,基本數(shù)量關(guān)系： 設,(1) 輸出電壓平均值,(2) 負載電流平均值,26,(3) 求導電角,晶閘管導通后的回路方程：,27,2. 電感量L較大、控制角較小時,導通角增大至 = ,儲能增加

7、,輸入功率增加,負載電流 id 脈動減輕、并變?yōu)檫B續(xù),28,3. 電感量L很大, LR,且 足夠平滑,可近似為直流(直線),導通角增大到電感電流（負載電流 ） id連續(xù),29,30,31,基本數(shù)量關(guān)系： 設,(1) 輸出電壓平均值,(2) 負載電流平均值,圖：Ud=f(),33,(4)變壓器次級電流有效值和負載電流有效值,34,(三) 反電勢負載,35,停止導電角: 輸出電壓平均值: (2-20) 輸出電流平均值: (2-21),36,二、 單相橋式半控整流電路,假設電感足夠大，負載電流連續(xù)并近似為直線 （一）工作原理（不帶續(xù)流二極管D） 電路：圖2-7去掉D,ua,ub,37,移相范圍180

8、 導通角- ,b,a,負載電流連續(xù),38,（二）帶續(xù)流二極管的單相半控橋 1. 失控現(xiàn)象：發(fā)生意外時、電路短不開、燒毀 2. 續(xù)流二極管的作用：在自然換相點令導通T關(guān)斷，,ua,ub,負載電流連續(xù),39,電流波形 3. 基本數(shù)量關(guān)系：P28（改錯）,40,輸出電壓波形分析： 。共陰極連接的可控硅：有觸發(fā)脈沖且陽極電位最高的T導通； 。共陽極連接的可控硅：有觸發(fā)脈沖且陰極電位最低的T導通； 。二極管：總是在自然換相點換相 。是否構(gòu)成電流回路、且電流方向正確？ 否則電流為零 。SCR何時關(guān)斷？強迫換流或電流自然下降到零 。先分析輸出電壓，后T上壓降 ?；芈冯妷憾?41,作業(yè): P60 1,2，4

9、,6(假設id為直線) 思考：5,42,Backup,43,單相整流橋的特點和應用：P29 第二節(jié) 三相半波可控整流電路 電路共陰極 觸發(fā)脈沖分相觸發(fā)/共享觸發(fā)脈沖 一、電阻性負載 （一）工作原理（仔細看書）,44,1. 控制角=0 自然換相點 波形分析 1） 選Y中點為參考電位 2） ud的分析方法：在換相點ud換相為maxua,ub,uc; ud=0 (波形無負) 3） uT的分析方法： uTa uaud （線電壓或0） 結(jié)論,45,2. 控制角=30 波形分析 結(jié)論 3. 控制角30 150 波形分析 結(jié)論 注意:1）觸發(fā)脈沖分相觸發(fā)(否則移相范圍達不到150) 2） 120 150的換

10、相換給誰，為什么,46,（二）基本數(shù)量關(guān)系 (P31) 注意有關(guān)量的周期，波形（表達式） Ud , Id Iav IT , I2,47,二、電感性負載 （一）工作原理 電感值足夠大時,負載電流連續(xù)各相導電120 波形分析 1） 選Y中點為參考電位 2） ud的分析方法：在換相點ud換相為maxua,ub,uc; 3） uT的分析方法： uTa uaud,（二）基本數(shù)量關(guān)系 (P31) Ud , Id Iav IT , I2,48,四、三相半波共陽極可控整流電路 與共陰極的對稱關(guān)系 分析方法,49,作業(yè)： P61 9，10，11（不求r角）,50,第三節(jié) 三相橋式全控整流電路 電路及其結(jié)構(gòu)特點

11、可看作：半波共陰電路串連半波共陽電路 (電流流出源） （電流流回源）,51,52,波形分析要點: 共陰極管-看陽極電位 共陽極管-看陰極電位 輸出-線電壓 線電壓與相電壓的關(guān)系:相位（自然換向點）、幅度 觸發(fā)脈沖順序（換向順序）,53,先看三相橋式不控整流電路的波形， 與“三相半波可控整流電路”比較 從而理解： 自然換向點 線電壓與相電壓的關(guān)系 換向順序(同全控橋),54,ud,圖217,wt,wt,=0,55,換向順序：圖218 1）每60o換一次相；2）順序,56,線電壓與相電壓的關(guān)系:相位、幅度,設 ua2U2sinwt 則 uab6U2sin(wt+30o) 2U2lsin(wt+30

12、o),57,解釋書上內(nèi)容： 一、電路的構(gòu)成 二、三相橋式全控電路的工作過程（大L負載） 三、三相橋式全控電路帶電阻負載時 晶閘管上電壓電壓波形,58,感性負載 =0,59,感性負載 =30,60,感性負載 =90,61,電阻負載 =0,62,小結(jié)：P38,雙窄脈沖或?qū)捗}沖觸發(fā)方式,63,電阻負載 =30,64,電阻負載 =60,65,u,d1,u,d2,u,d,u,a,u,b,u,c,u,a,u,b,w,t,O,w,t,O,u,ab,u,ac,u,bc,u,ba,u,ca,u,cb,u,ab,u,ac,u,bc,u,ba,電阻負載 =90,66,電阻負載 =90,67,小結(jié)： 波形分析: 控制

13、角,導通角 換向順序 ud,id,uT; 輸出特性：圖223,移相范圍 雙窄脈沖和寬脈沖觸發(fā)方式 電路特點和應用場合:P36第三節(jié)第一段,68,69,補充:三相橋式半控整流電路簡介,失控,續(xù)流二極管,70,作業(yè): P61 12-改為分析ud,uTb波形: (1)正常;(2)1RD斷.(3)標出T+a、T-a觸發(fā)脈沖位置 14(提示:相電壓波形上a位置-ud),71,第五節(jié) 帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路 一、電路組成與基本特點 兩個半波整流并聯(lián) 繞組反相 加平衡電抗器 目的：輸出電流加倍 比較：三相全控橋兩個半波整流串聯(lián)輸出電壓加倍,72,73,二、平衡電抗器的作用 均壓 均流,74,ud,ud2,ud1,Lp,75,工作原理和波形分析要點： 1. a-b-c和a-b-c兩組中，分別都是 電壓最高 的那相可以觸發(fā)導通 ud1 , ud2,2. ud,ud1ud2 2,76,b a c b a c b,77,78,斷 續(xù),連 續(xù),單 路（換相過程？）,79,作業(yè)：補充題 已知圖226電路和圖228（b）相序， 畫出a45o時ud1 、ud2 和ud波形 思考：圖226， a45o、接近空載時的輸出電壓波形,80,第七節(jié) 變壓器漏抗對整流電路的影響 轉(zhuǎn)：2.7.ppt,81,ua ub uc ua,Ta Tb Tc,T-c T-a T-b,82,83,84,8