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1、,Fundamentals of Power Electronics Technology,电力电子技术基础,第三部分 电力电子变换电路,6,其变压器二次电流中含有直流分量；每相只有1/3周期导电，变压器利用率低。,三相半波可控整流的特点,电力电子技术基础,相对于单相整流电路，波形平直；三相负载平衡。,2.5 三相桥式全控整流电路,三相半波可控整流电路的共阴极接法和共阳 极接法共用变压器，并向一个负载供电，同 时去掉零线后的一种电路拓扑结构。,三相桥式全控整流电路的形成,电力电子技术基础,避免变压器直流磁化，提高变压器的利用率,应用最为广泛 共阴极组阴极连接在一起的3个晶闸管（VT1，VT3，
2、VT5） 共阳极组阳极连接在一起的3个晶闸管（VT4，VT6，VT2） 编号：1、3、5，4、6、2,三相桥式全控整流电路的结构,电力电子技术基础,2管同时通形成供电回路，其中共阴极组和共阳极组各1，且不能为同1相器件,假设将电路中的晶闸管换作二极管进行分析 对于共阴极阻的3个晶闸管，阳极所接交流电压值最大的一个导通 对于共阳极组的3个晶闸管，阴极所接交流电压值最低（或者说负得最多）的导通 任意时刻共阳极组和共阴极组中各有1个晶闸管处于导通状态,电阻负载： a =0,电力电子技术基础,三相桥式全控整流电路电阻负载a=0时的波形,三相桥式全控整流电路电阻负载 a=0时晶闸管工作情况,按VT1-V
3、T2-VT3-VT4-VT5-VT6的顺序，相位依次差60 共阴极组VT1、VT3、VT5的脉冲依次差120，共阳极组VT4、VT6、VT2也依次差120 同一相的上下两个桥臂，即VT1与VT4，VT3与VT6，VT5与VT2，脉冲相差180 需保证同时导通的2个晶闸管均有脉冲 可采用两种方法：一种是宽脉冲触发 另一种是双脉冲触发（常用）,三相桥式全控整流电路的触发,电力电子技术基础,（1）ud一周期脉动6次，每次脉动的波形都一样， 故该电路为6脉波整流电路 （2） 晶闸管承受的电压波形与三相半波时相同， 晶闸管承受最大正、反向电压的关系也相同,三相桥式全控整流电路的特点,电力电子技术基础,区
4、别在于：晶闸管起始导通时刻推迟了30，组成ud的每一段线电压因此推迟30 从wt1开始把一周期等分为6段，ud波形仍由6段线电压构成，每一段导通晶闸管的编号等仍符合原来的规律 变压器二次侧电流ia波形的特点：在VT1处于通态的120期间，ia为正，ia波形的形状与同时段的ud波形相同，在VT4处于通态的120期间，ia波形的形状也与同时段的ud波形相同，但为负值。,电阻负载： a =30,电力电子技术基础,电路图,三相桥式全控整流电路电阻负载a=30时的波形,电阻负载： a =60,电力电子技术基础,ud波形中每段线电压的波形继续后移，ud平均值继续降低。a=60时ud出现为零的点,三相桥式全
5、控整流电路电阻负载a=60时的波形,三相桥式全控整流电路电阻负载a=90时的波形,当a60时，ud波形均连续，对于电阻负载，id波形与ud波形形状一样，也连续 当a60时，ud波形每60中有一段为零，ud波形不能出现负值 带电阻负载时三相桥式全控整流电路a 角的移相范围是120,三相桥式全控整流电路电阻负载小结,阻感负载,电力电子技术基础,a60时 ud波形连续，工作情况与带电阻负载时十分相似，各晶闸管的通断情况、输出整流电压ud波形、晶闸管承受的电压波形等都一样 区别在于：由于负载不同，同样的整流输出电压加到负载上，得到的负载电流id波形不同。阻感负载时，由于电感的作用，使得负载电流波形变得
6、平直，当电感足够大的时候，负载电流的波形可近似为一条水平线。,三相桥式全控整流电路阻感负载a=0时的波形,a 60时 阻感负载时的工作情况与电阻负载时不同，电阻负载时ud波形不会出现负的部分，而阻感负载时，由于电感L的作用，ud波形会出现负的部分 带阻感负载时，三相桥式全控整流电路的a 角移相范围为90,阻感负载,电力电子技术基础,三相桥式全控整流电路阻感负载a=90时的波形,当整流输出电压连续时（即带阻感负载时，或带电阻负载a60时）的平均值为： 带电阻负载且a 60时，整流电压平均值为： 输出电流平均值为 ：Id=Ud /R,三相桥式全控整流电路定量分析,电力电子技术基础,2.6 三相桥式
7、半控整流电路,三相桥式半控整流电路,电力电子技术基础,比三相桥式全控整流电路经济、简单。,三相桥式全控整流电路共阳极的三个SCR用二极管替代，共阳极不可控，在自然换流点换流。,课后自己依照三相桥式全控整流电路和单相桥式半控整流电路工作原理进行分析,2.7 反电动势负载可控整流电路,常见的反电动势负载：蓄电池、直流电机。,电阻、反电动势负载,电力电子技术基础,在|u2|E时，才有晶闸管承受正电压，有导通的可能,导通之后，ud=u2， ， 直至|u2|=E，id即降至0使得晶闸管 关断，此后ud=E,电阻、反电动势负载,电力电子技术基础,与电阻负载时相比，晶闸管提前了电角度停止导电，称为停止导电角
8、。,在a 角相同时，整流输出电压比电阻负载时大。,id波形在一周期内有部分时间为0的情况，称为电流断续。与此对应，若id波形不出现为0的点的情况，称为电流连续。当a d时，触发脉冲到来时，晶闸管承受负电压，不可能导通。为了使晶闸管可靠导通，要求触发脉冲有足够的宽度，保证当wt=d时刻有晶闸管开始承受正电压时，触发脉冲仍然存在。这样，相当于触发角被推迟为d。,阻感、反电动势负载,电力电子技术基础,为了克服此缺点，一般在主电路中直流输出侧串联一个平波电抗器，用来减少电流的脉动和延长晶闸管导通的时间,电力电子技术基础,阻感、反电动势负载,电感电流不连续时,如果电感量足够大，使电流连续，SCR每个周期导通180度，ud、Id的波形和电感负载电流连续时完全相同， ud计算公式也一样。,输出平均电压为,输出平均电流为,阻感、反电动势负载,阻感、反电动势负载,电力电子技术基础,为保证电流连续所需的电感量L可由下式求出,阻感、反电动势负载,电力电子技术基础,小结：其他形式的整流电路，带阻感、反电动势负载时，工作原理与此类似；当电流连续时 ( ），与同一电路的阻感负载情况下的输出电压波形相同！,END!,
