第二节 三相半波可控整流电路

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1、可控整流电路,三相半波可控整流电路,第二节 三相半波可控整流电路,单相可控整流电路特点：元件少，电路简单; 缺点：Ud脉动较大，三相电网不平衡，仅适于小容量设备。 三相可控整流电路： -三相半波； -三相桥； -带平衡电抗器双反星形等,三相可控整流电路引言,交流测由三相电源供电。 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,第二节 三相半波可控整流电路 一.电阻性负载,电路结构: 1. 变压器二次侧接成星形得到零线，而一次侧接成三角形避免3次谐波流入电网; 2.三个晶闸管分别接入a、b、c三相电源，其阴极连接在一起 共阴极接

2、法,第二节 三相半波可控整流电路 一.电阻性负载,(一)波形 1.控制角=0(相当于三个整流管情况相当于三个整流管情况),Ta导通时刻,在三相相电压正 半周波形的交点 t1处触发 最高电压为a相， 所以a相SCR导通,Tb导通时刻,在三相相电压正 半周波形的交点t2处触发 最高电压为b相所以b相SCR导通 a相承受Ua-Ub,Tc导通时刻,在三相相电压正 半周波形的交点t3处触发 最高电压为c相 所以c相SCR导通 a相承受Ua-Uc,o工作小结,在共阴极电路中,那相电压最高,则该相绕 阻的整流管导通,其余两相上的整流管承受 反压而截止,ud波形为三相相电压的包络线 每相序每管依次导通120度

3、。 二极管换相时刻（三相相电压正半周波形的交点 t1 t2 t3 ）为自然换相点，是各相晶闸管 能触发导通的最早时刻，将其作为计算各晶闸管 触发角的起点，即 =0,三相半波可控整流电阻性负载,(一)波形 1.控制角=30,Ta导通时刻,在换相角等于30度时Ta触发导通 A相电流为id，其余为零 当其电压变为零时，正好触发B相,Tb导通时刻,Tb在换相角等于30度时触发导通，a相承受Ua-Ub B相电流为id，其余为零,Tc导通时刻,Tc在换相角等于30度时触发导通，a相承受Ua-Uc C相电流为id，其余为零,30时工作小结,相晶闸管的电压波形，由3段组成： 0，uab，uac ，最大电压为线

4、电压峰值(1.414UL)。 增大值，输出整流波形后移，每管依次导通120度； =30时，负载电流处于连续和断续之间的临界状态,第二节 三相半波可控整流电路 一.电阻性负载,(一)波形 1. 控制角30150 2. 以60为例,Ta导通时刻,Ta导通在换相角等于60度时触发导通 当其电压变为零时，Ta自然关闭 A相电流为id，其余为零,Tb导通时刻,Tb在换相角等于60度时触发导通， a 相承受Ua-Ub 当Tb电压变为零时，Tb自然关闭,此时a相晶闸管承受电压ua B 相电流为 id ，其余为零,Tc导通时刻,Tc 在换相角等于 60 度时触发导通， a 相承受Ua-Uc 当 Tc 电压变为

5、零时，Tc 自然关闭 , 此时 a 相承受电压为ua c 相电流为 id ，其余为零,30o 150o时工作小结,负载电流断续； 晶闸管导通角小120 晶闸管的电压波形:由6段组成：0，ua,uab，ua,ua，ua,c,导通角与电流连续关系,30时，输出电压ud和id波形出现断续， 各相晶闸管导通小于120,平均电压计算,整流电压平均值的计算 a30时，负载电流连续，有：,当a=0时，Ud最大为：Ud=Udo=1.17U2,平均电压计算,整流电压平均值的计算 a30时，负载电流断续，晶闸管导通角减小，此时有：,当a=150时，Ud等于零，也说明最大导通角 只能是150 ,电压量关系图,负载电

6、流计算,负载电流平均值为 晶闸管轮流导通，所以平均值为负载的三分之一,晶闸管电压额定值计算,闸管承受的最大反向电压，为变压器二次线电压峰值，即 晶闸管阳极与阴极间的最大正向电压等于变压器二次相电压的峰值，即,晶闸管电流额定值计算,1。30时 2。30150时 3。=150时,电流量关系图,电感性负载,设L足够大 id连续；导通角：120度；,电感性负载,（一）波形 a30时：整流电压波形与电阻负载时相同。 导通角： 120度； -SCR承受最大电压：线电压峰值,Ta导通时刻,Ta导通在换相角等于60度时触发导通 当其电压变为零时，Ta继续导通 A相电流为id，其余为零,Tb导通时刻,Tb在换相

7、角等于60度时触发导通，a相承受Ua-Ub 当Tb电压变为零后，Tb继续导通，a相承受Ua-Ub B相电流为id，其余为零,Tc导通时刻,Tc 在换相角等于 60度时触发导通，a相承受Ua-Uc 当 Tc 电压变为零后，Tc继续导通，a相承受Ua-Uc c相电流为id，其余为零,平均电压计算,整流电压平均值的计算 在电流连续条件下，晶闸管导通120时，,当a=0时，Ud最大，为Ud=Udo=1.17U2 当a=90时，Ud为零 所以移相范围内90o,晶闸管电流额值计算,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,晶闸管电压额值计算,晶闸管最大正、反向电压峰值均为变压器二次线电压峰

8、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。,电压关系图,Ud/U2与a成余弦关系，如图中的曲线所示。,阻感负载下三相半波可控整流电路,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。,二.电感性负载,（三）电感量较小时 L较小或较大时，电感储能少，不能保持电感电流连续，电流出现断续。

9、移相范围超出90度，只有当移相角为150度时，正负面积为零，此时Ud为零,二.电感性负载,（三）电感量较小时 输出电压的平均值计算：与单相全桥类似P23(式2-10)计算项一样，输出周期不一样全桥时周期为，三相半波时为2/3计算结果所以有个3/2倍数关系 由于触发角起点定义的差别，相位上相差30,二.电感性负载,（三）电感量较小时 Ud/U2与关系曲线 终止于150度,二.电感性负载,（三）电感量较小时 控制特性与单相桥式相类似P24页 比例不一样 纵坐标*3/2 横坐标-30度,三相半波共阳极可控整流电路,三个SCR的阳极相连 -输出电压的负端 零线-输出电压的正端 相电压最低的SCR触发导

10、通,Ta导通时刻,在三相相电压负半周波形的交点后角处触发 最低电压为a相，所以a相SCR导通,Tb导通时刻,在三相相电压负半周波形的交点后角处触发 最低电压为b相，所以b相SCR导通,Tc导通时刻,在三相相电压负半周波形的交点后角处触发 最低电压为c相，所以c相SCR导通,三相半波共阳极可控整流电路,三个SCR的阳极相连 -输出电压的负端 零线-输出电压的正端 只在相电压为负时触发导通最低相触发导通 自然换相点： 三相负半波的交点Ud =-1.17U2 cos(大电感负载),三相半波可控整流电路特点,电路简单： SCR元件少，接线简单，只需三套触发电路，控制较容易。 变压器利用率低 变压器每绕组只有三分之一周期流过电流，存在直流磁势（直流偏磁），须加大变压器铁心的截面积（为避免铁心饱和），故该电路一般用于中小容量的设备上。,总结,SCR承受的最大电压： 线电压峰值 移相范围：150o ，90o（大电感负载） 共阴极电路：只在相电压为正时触发导通 自然换相点：三相正半波的交点 共阳极电路：只在相电压为负时触发导通 自然换相点：三相负半波的交点 电流连续时：Ud=1.17U2cos ,