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1、 电力电子技术 2.2 三相可控整流电路 2.2.1 三相半波可控整流电路 2.2.2 三相桥式全控整流电路 电力电子技术 交流侧由三相电源供电。 负载容量较大，或要求直流电压脉动较小 、容易滤波。 基本的是三相半波可控整流电路，三相桥 式全控整流电路应用最广 。 电力电子技术 三相电压介绍 A B C a b c 原边形接法 副边Y形接法 ab c 0 图2.2.1三相电压图 电力电子技术 结论：三相半波距 离坐标原点为30 A B C 2.2.1 三相半波可控整流电路 a b c VT1 VT2 VT3 Rd 自然换相点，二极管换相 时刻为自然换相点，是各 相晶闸管能触发导通的最 早时刻，
2、将其作为计算各 晶闸管触发角的起点， 即 =0。 1. 阻性负载 三相半波可控整流电路， 对脉冲要求，一个周期需 三个脉冲，相邻脉冲间隔 120。 演示 a b c 0 图2.2.2三相半波可控整流电路图 、 、 共阴极接法， 阳极电位高者先导通 电力电子技术 图2.2.3 三相半波可控整流电路共阴极接 法电阻负载时的电路及a =0时的波形 b) c) d) e) f) u 2 R i d u a u b u c a =0 O wt 1 wt 2 wt 3 u G O u d O O u ab u ac O i VT 1 u VT 1 wt wt wt wt wt a) 电力电子技术 结 论
3、: 30时，负载端电 压波形是断续的 dabcau 0 t abcaud 0 t 030时，负载端 电压波形是连续的 图2.2.4 三相半波可控整流电路波形 图 电力电子技术 a =30u2 uaubuc Owt Owt Owt O wt Owt uG ud uabuac wt1 iVT 1 uVT 1 uac 图2.2.5三相半波可控整流电路，电阻负载 ， a=30时的波形 电力电子技术 图2.2.6 三相半波可控整流电路，电阻负载 ， a=60时的波形 w w t t wt wt a =60 u2 uaubuc O O O O uG ud iVT 1 电力电子技术 数量关系： 当 时 当
4、时 电力电子技术 2 阻感性负载 a b c VT1 VT2 VT3 Rd Ld VD 图2.2.7 感性负载电路图 电力电子技术 阻感负载 图2.2.8 三相半波可控整流电路，阻 感负载时的电路及a =60时的波形 特点：阻感负载，L值很大 ，id波形基本平直。 a30时：整流电压波形与 电阻负载时相同。 a30时（如a=60时的波 形如图2-16所示）。 u2过零时，VT1不关断，直到 VT2的脉冲到来，才换流， ud波形中出现负的部分。 id波形有一定的脉动，但为简 化分析及定量计算，可将id近 似为一条水平线。 阻感负载时的移相范围为 90。 ud ia uaubuc ib ic id
5、 u ac O wt O wt O O wt O Owt a wt wt 电力电子技术 数量关系 由于负载电流连续， Ud可由下式求出，即 变压器二次电流即晶闸管电流的有效值 为 晶闸管的额定电流为 晶闸管最大正、反向电压峰值均为变压器二次线 电压峰值 三相半波的主要缺点在于其变压器二次电流 中含有直流分量，为此其应用较少。 （2-23） （2-24） （2-25） 电力电子技术 2.2.2 三相桥式全控整流电路 三相桥式应用最为广泛的整流电路 图2.2.9 三相桥式 全控整流电路原理图 共阴极组阴极连接 在一起的3个晶闸管（ VT1，VT3，VT5） 共阳极组阳极 连接在一起的3个 晶闸管（
6、VT4， VT6，VT2） 导通顺序： VT1VT2 VT3 VT4 VT5VT6 电力电子技术 1 带电阻负载时的工作情 况 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 波形图： a =0 （图2.2.10） a =30 （图2.2.11） a =60 （图2.2.12） 当a60时，ud波形每60中有一段为零，ud波形不 能出现负值 波形图： a =90 （ 图2.2.13） 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 电力电子技术 晶闸管及输出整流电压的情况如表21所示 时 段IIIIIIIVVVI 共阴极组中导通 的晶闸管 VT1VT1
7、VT3VT3VT5VT5 共阳极组中导通 的晶闸管 VT6VT2VT2VT4VT4VT6 整流输出电压udua-ub =uab ua-uc =uac ub-uc =ubc ub-ua =uba uc-ua =uca uc-ub =ucb 请参照图2.2.9 表21 电力电子技术 对触发脉冲的要求： 按VT1-VT2-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。 三相桥式全控整流电路的特点 2管
8、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。 图2.2.14 电力电子技术 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。 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 一种是双脉冲触 发（常用） =0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。 电力电子技术 2 阻感负载时的工作情况 a60时（a =0 图2.2.15；a =30 图2.2.16） 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 主要 包括 a 60时
9、（ a =90图2.2.17） 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。 阻感负载时，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 。 区别在于：得到的负载电流id波形不同。 当电感足够大的时候， id的波形可近似为一条水平线。 演示 电力电子技术 3 数量关系 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 电力电子技术 当整流变压器为图2-17中所示采用星形接法，带阻感 负载时，变压器二次侧电流波形如图2-
10、23中所示，其 有效值为： 晶闸管电压、电流等的定量分析与三相半波时一致。 接反电势阻感负载时，在负载电流连续的情况下，电路 工作情况与电感性负载时相似，电路中各处电压、电流 波形均相同。 仅在计算Id时有所不同，接反电势阻感负载时的Id为： 式中R和E分别为负载中的电阻值和反电动势的值。 电力电子技术 图3.13 三相半波可控整流电路，电阻负载，a=30时的 波形 a =30u2 uaubuc Owt Owt Owt O wt Owt uG ud uabuac wt1 iVT 1 uVT 1 uac 电力电子技术 图3.14 三相半波可控整流电路，电阻负载， a=60时的 波形 w w t
11、t wt wt a =60 u2 uaubuc O O O O uG ud iVT 1 电力电子技术 图2.2.10 三相桥式全控整流电路带电阻负载a=0时的波形 w w w w u2 ud1 ud2 u2L ud uabuac uabuacubcubaucaucbuabuac uabuacubcubaucaucbuabuac uaucub wt1 Ot Ot Ot Ot a = 0 iVT 1 uVT 1 返回 电力电子技术 图2.2.11 三相桥式全控整流电路带电阻负载a= 30 时 的波形 w w w w ud1 ud2 a = 30 ia Ot Ot Ot Ot ud uabuac u
12、aubuc wt1 uabuacubcubaucaucbuabuac uabuacubcubaucaucbuabuac uVT 1 返回 电力电子技术 图2.2.12 三相桥式全控整流电路带电阻负载a 6 时的 波形 w w w a = 60 ud1 ud2 ud uacuac uab uabuacubcubaucaucbuabuac ua ubuc O t wt1 O t O t uVT 1 返回 电力电子技术 图2.2.13 三相桥式全控整流电路带电阻负载a= 90 时的波 形 ud1 ud2 ud uaubucuaub wtO wtO wtO wtO wtO ia id uabuacub
13、cubaucaucbuabuacubcuba iVT 1 返回 电力电子技术 图2.2.15 三相桥式全控整流电路带阻感负载a= 0 时的 波形 ud1 u2 ud2 u2L ud id wtO wtO wtO wtO ua a = 0 ubuc wt1 uabuacubcubaucaucbuabuac iVT 1 返回 电力电子技术 图2.2.16 三相桥式全控整流电路带阻感负载a= 30 时的波 形 ud1 a = 30 ud2 ud uabuacubcubaucaucbuabuac wtO wtO wtO wtO id ia wt1 uaubuc 返回 电力电子技术 图2.2.17 三相桥式全控整流电路带阻感负载a 9 时的波形 a = 90 u d1 u d2 u ac u bc u ba u ca u cb u ab u ac u ab ud u ac u ab u ac wtO wtO wtO ubucua wt1 u VT 1 返回
