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1、摘要I 整流电路就是把交流电能转换成直流电能的电路。大多数整流电路由变压器、整丨流主电路和滤波器组成。它在直流电机的调速、发电机的激励调节电解、电镀等领域II 得到广泛应用。整流电路主要有主电路、滤波器、变压器组成。 20 世纪 70年代以后，II主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成。滤波器接在主电路和负载之间，用于滤除波II动直流电压中的交流部分。变压器设置与否视情况而定。变压器的作用是实现交流输I 入电压与直流输出电压间的匹配以及交流电网与整流电路间的电隔离。整流电路的种I 类有很多，半波整流电路、单项桥式半控整流电路、单项桥式全控整流电路、三项桥I 式半控整流电路、三项桥式全控整流电路。I
2、III 关键词：整流、变压、触发、电感装AbstractIIIIIIIThe ac power rectifier circuit is converted to dc can circuit.IIII Most rectifier circuit by transformer, rectifier main circuit andIIII filter composition. It in dc motorspeecontrol,generatorincentiveIII regulation electrolysis, electroplating and otherareas to be
3、IIII装 widely applied. Main rectifier circuit are main circuit, filter,IIIII transformers group. Since 1970s, main circumulti-purpose siliconIIII rectifier diode and brake canal composition. Filters connect upIIII订 the main circuit and load between, used tofilteroutthefluctuationIof exchange dc volta
4、ge part. Transformer Settings or not depends.IIIIThe role of transformer is to realize dc and ac input voltage outputIIII voltage between matching, and exchange network with rectifier 线I circuit between electrical isolation. There are many kinds ofIIIIIrectifier circuit, half wave rectifier circuit,
5、 single bridge typeIIIIIhalf accused of rectifier circuit, single bridge type all controlIIII the rectifier circuit, three bridge type half accused of rectifierIIII circuit, three bridge type all control the rectifier circuit.IIIIII Keywords: rectifier, variable pressure, triggeringIII inductanceII装
6、 前 言IIIIIII在电力系统中，电压和电流应是完好的正弦波但是在实际的电力系统中，由于I非线性负载的影响，实际的电网电压和电流波形总是存在不同程度的畸变，给电力输I配电系统及附近的其它电气设备带来许多问题，因而就有必要采取措施限制其对电网I 和其它设备的影响。随着电力电子技术的迅速发展，各种电力电子装置在电力系统、II 工业、交通、家庭等众多领域中的应用日益广泛，大量的非线性负载被引入电网，导 I致了日趋严重的谐波污染电网谐波污染的根本原因在于电力电子装置的开关工作方I 式，引起网侧电流、电压波形的严重畸变目前，随着功率半导体器件研制与生产水 I平的不断提高，各种新型电力电子变流装置不断涌
7、现，特别是用于交流电机凋速传动线的变频器性能的逐步完善，为工业领域节能和改善生产工艺提供了十分广阔的应用前I 景相关资料表明，电力电子装置生产量在未来的十年中将以每年不低于 10的速II 度递增，同时，由这类装置所产生的高谐谐波约占总谐波源的 70以上。II在我国，当前主要的谐波源主要是一些整流设备，如化工、冶金行业的整流设备I和各种凋速、调压设备以及电力机车。传统的整流方式通常采用二极管整流或相控整I流方式，采用二极管整流方式的整流器存在从电网吸取畸变电流，造成电网的谐波污I染，而且直流侧能量无法回馈电网等缺点。采用相控方式的整流器也存在深度相控下I交流侧功率因数很低，因换流引起电网电压波形
8、畸变等缺点。这些整流器从电网汲取I 电流的非线性特征，给周围用电设备和公用电网都会带来不利影响。II 为了抑制电力电子装置产生的谐波，其中的一种方法就是对整流器本身进行改进，II使其尽量不产生谐波，且电流和电压同相位这种整流器称为高功率因数变流器或高I功率因数整流器高功率因数变流器主要采用 PWM 整流技术，一般需要使用自关断器件。对电流型整流器，可直接对各个电力半导休器件的通断进行PWM调制，使输入电流成为撸近正弦且与电源电压同相的 PWM 波形，从而得到接近 1 的功率因数。对电压 型整流器，需要将整流器通过电抗器与电源相连。只要对整流器各开关器件施以适当 的 PWM 控制，就可以对整流器
9、网侧交流电流的大小和相位进行控制，不仅可实现交流 电流接近正弦波，而且可使交流电流的相位与电源电压同相，即系统的功率因数总是 掺近于1.本文主要对与PWM整流器相关的功率开关器件、主电路拓扑结构和控制方 式等进行详细说明，在此基础上时 PWM 整流技术的发展方向加以探讨。第一章 三项桥式全控整流电路:三相半波可控整流的变压器存在直流磁化的问题，造成变压器发热和利用率下降。!三相全控桥式整流电路是由三相半波可控整流电路演变而来，它可看作是三相半波共i 阴极接法(VTl, VT3, VT5)和三相半波共阳极接法(VT4, VT6, VT2)的串联组合订ii 1.1 电阻性负载iIIii 1. 工作
10、原理ii三相全控整流电路中共阴极接法(VT1, VT3, VT5)和共阳极接法(VT4, VT6, VT2)的控i制角a分别与三相半波可控整流电路共阴极接法和共阳极接法相同。在一个周期内，i晶闸管的导通顺序为 VT1、VT2、VT3、VT4、VT5、装由于负载端接得有电感且电感的阻值趋于无穷大，电感对电流变化有抗拒作用。丨流过电感器件的电流变化时，在其两端产生感应电动势Li，它的极性事阻止电流变IIi化的。当电流增加时，它的极性阻止电流增加，当电流减小时，它的极性反过来阻止Ii电流减小。电感的这种作用使得电流波形变得平直，电感无穷大时趋于一条平直的直订 线。iIIi为了说明各晶闸管的工作的情况
11、，将波形中的一个周期等分为6段，每段为60o,i如图所示，每一段中导通的晶闸管及输出整流电压的情况如表所示。由该表可见， 6i个晶闸管的导通顺序为 VT1VT2VT3VT4VT5VT6线I三相桥式全控整流电路电阻负载a =0o时晶闸管工作情时段IIIIIIV共阴极组中导通的晶闸管VT1VT1VT3VT3VT5VT5共阳极组中/ 、1 1 IZ- *_!1*1导通的晶闸管VT6VT2VT2VT4VT4VT6整流输出电压ua-ubua-ucub- ucub- uauc- uauc-ubud=uab=uac=ubc=uba=uca=ucb三项桥式全控整流电路带电阻负载a=0。时的波形从上述分析可以总
12、结出三相全控桥式整流电路的工作特点：IIIIIII (1) 任何时候共阴、共阳极组各有一只元件同时导通才能形成电流通路。I (2)共阴极组晶闸管VT1、VT3、VT5，按相序依次触发导通，相位相差120，共阳极I组晶闸管VT2、VT4、VT6，相位相差120，同一相的晶闸管相位相差180。每个晶I闸管导通角 120；I(3) 输出电压 ud 由六段线电压组成，每周期脉动六次，每周期脉动频率为 300HZ。I (4) 晶闸管承受的电压波形与三相半波时相同，它只与晶闸管导通情况有关，其波形II 由3段组成：一段为零(忽略导通时的压降)，两段为线电压。晶闸管承受最大正、反II向电压的关系也相同。I(
13、5) 变压器二次绕组流过正负两个方向的电流，消除了变压器的直流磁化，提高了变I压器的利用率。装(6) 对触发脉冲宽度的要求：整流桥开始工作时以及电流中断后，要使电路正常工作，I 需保证应同时导通的2个晶闸管均有脉冲，常用的方法有两种：一种是宽脉冲触发，|它要求触发脉冲的宽度大于60 (一般为80100),另一种是双窄脉冲触发，即触II 发一个晶闸管时，向小一个序号的晶闸管补发脉冲。宽脉冲触发要求触发功率大，易II使脉冲变压器饱和，所以多采用双窄脉冲触发。订电阻性负载a W60时的ud波形连续，a 60时ud波形断续。a =120时，输出电I压为零Ud=0，因此三相全控桥式整流电路电阻性负载移相
14、范围为0120。可以看I出，晶闸管元件两端承受的最大正反向电压是变压器二次线电压的峰值II1.2 电感性负载IIII线线1.工作原理IIIII1当a W60时电感性负载的工作情况与电阻负载时相似，各晶闸管的通断情况、1输出整流电压ud波形、晶闸管承受的电压波形等都一样；区别在于由于电感I的作用，使得负载电流波形变得平直，当电感足够大的时候，负载电流的波形1可近似为一条水平线。 a 60 时电感性负载时的工作情况与电阻负载时不同，由于负载电感感应电 势的作用，ud波形会出现负的部分。图为带电感性负载a =90时的波形，可 以看出， a =90时， ud 波形上下对称，平均值为零，因此带电感性负载三相 桥式全控整流电路的a角移相范围为90。三项桥式全控整流电路带阻感负载a =0。时的波形
