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1、第3章 整流电路 3 3.1 .1 单相可控整流电路单相可控整流电路 3.2 3.2 三相可控整流电路三相可控整流电路 3 3.3 .3 变压器漏感对整流电路的影响变压器漏感对整流电路的影响 3.7 3.7 整流电路的有源逆变工作状态整流电路的有源逆变工作状态 3 3.8 .8 相控电路的驱动控制相控电路的驱动控制 本章小结本章小结3.1 单相可控整流电路单相可控整流电路3.1.1 3.1.1 单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路 3.1.2 3.1.2 单相桥式全控整流电路单相桥式全控整流电路单相桥式全控整流电路单相桥式全控整流电路 3.1.3 3
2、.1.3 单相全波可控整流电路单相全波可控整流电路单相全波可控整流电路单相全波可控整流电路 3.1.4 3.1.4 单相桥式半控整流电路单相桥式半控整流电路单相桥式半控整流电路单相桥式半控整流电路第第2章章 整流电路整流电路引言引言整流电路：出现最早的电力电子电路，将交流电变为直流电。整流电路：出现最早的电力电子电路，将交流电变为直流电。3.1.1 3.1.1 单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路及波形t1p2paq单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路(Single Phase Half Wave Controlled Rectifier)(Single Phase
3、 Half Wave Controlled Rectifier)一、带电阻负载的工作情况一、带电阻负载的工作情况udugu2uVTttttTVTRu1u2uVTidud两个概念：两个概念：变压器变压器T T起变换电压和电气隔离的作用。起变换电压和电气隔离的作用。电阻负载特点电阻负载特点：电压电流成正比：电压电流成正比, ,两者波形相同两者波形相同触触发发角角或或控控制制角角从从晶晶闸闸管管开开始始承承受受正正向向电电压压起到施加触发脉冲止的电角度起到施加触发脉冲止的电角度, ,用用a 表示表示导通角导通角：晶闸管在一个电源周期中处于通态：晶闸管在一个电源周期中处于通态的电角度，用的电角度，用表
4、示表示两个概念：两个概念： a 表示表示-触发角触发角或或控制角控制角 表示表示-导通角导通角 a + =1800 输出电压平均值输出电压平均值:VTVT的的a 移相范围为移相范围为180180 通过控制触发脉冲的相位来控制直流通过控制触发脉冲的相位来控制直流输出电压大小的方式称为输出电压大小的方式称为相控方式相控方式。 1.电路电路2.工作原理及波形工作原理及波形3.3.基本数量关系基本数量关系带阻感负载的带阻感负载的单相半波波形单相半波波形阻阻感感负负载载的的特特点点：电电感感对对电电流流变变化化有有抗抗拒拒作用，使得流过电感的电流不发生突变。作用，使得流过电感的电流不发生突变。3.1.1
5、 3.1.1 单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路二、二、带阻感负载的工作情况带阻感负载的工作情况ttttt当当VTVT处于处于断态断态时时VTRLu2VTRLu21.电路电路2.工作原理及波形工作原理及波形3.3.基本数量关系基本数量关系不要求不要求当当VTVT处于处于通态通态时时带续流二极管时的输出波形带续流二极管时的输出波形u2udiduVTiVTIdIdt1ttttttOOOOOOp-ap+ab)c)d)e)f)g)iVDRa)单相半波带阻感负载单相半波带阻感负载有续流二极管的电路及波形有续流二极管的电路及波形 当当u u2 2过过零零变变负负时时，VDVDR R导导通通，u ud
6、 d为为零零，VTVT承受反压关断。承受反压关断。L L储储能能保保证证了了电电流流i id d在在L-R-VDL-R-VDR R回回路路中中流流通，此过程通常称为通，此过程通常称为续流续流。3.3.数量关系数量关系( (i id d近似恒为I Id d）3.1.1 3.1.1 单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路1.电路电路2.工作原理及波形工作原理及波形v单相半波可控整流电路的特点单相半波可控整流电路的特点VT的的 移相范围为移相范围为180 。简单，输出脉动大简单，输出脉动大,T二次侧电流中含直流分量二次侧电流中含直流分量,造成造成T铁芯铁芯直流磁化直流磁化实际上很少应用此种电路。实
7、际上很少应用此种电路。分析该电路的主要目的建立起整流电路的基本概念分析该电路的主要目的建立起整流电路的基本概念T T 副边电流有效值副边电流有效值I I2 2与输出电流有效值与输出电流有效值I I相相等：等：周而复始周而复始3.1.2 单相桥式全控整流电路单相桥式全控整流电路一、一、带电阻负载的工作情况带电阻负载的工作情况电路结构电路结构(Single Phase Bridge Controlled Rectifier)工作原理及波形分析工作原理及波形分析VTVT1,41,4承承受受正正向向电电压压但但无无触触发发信信号号关关断断, , VTVT2,32,3承受反向电压关断承受反向电压关断 V
8、TVT1,41,4承承受受正正向向电电压压有有触触发发信信号号导导通通， VTVT2,32,3承受反向电压关断承受反向电压关断VTVT2,32,3承承受受正正向向电电压压无无触触发发信信号号关关断断VTVT1,41,4承受反向电压关断，承受反向电压关断， VTVT2,32,3承承受受正正向向电电压压有有触触发发信信号号导导通通VTVT1,41,4承受反向电压关断，承受反向电压关断， ttttp2p数量关系数量关系角的移相范围为角的移相范围为180180 流过晶闸管的电流有效值流过晶闸管的电流有效值不考虑不考虑T T 的损耗时，要求的损耗时，要求T T 的容量的容量 S S= =U U2 2I
9、I2 2二、带阻感负载的工作情况二、带阻感负载的工作情况单相全控桥带单相全控桥带阻感负载时波形阻感负载时波形 3.1.2 单相桥式全控整流电路单相桥式全控整流电路ttttp2pttt假设电路已达稳态，假设电路已达稳态，i id d平均值不变。平均值不变。电感很大，电流电感很大，电流i id d连续且波形近似为水平线连续且波形近似为水平线电路结构电路结构工作原理及波形分析工作原理及波形分析周而复始周而复始VTVT1,41,4正压导通正压导通,VT,VT2,32,3反压关断反压关断VTVT1,41,4正压导通正压导通,VT,VT2,32,3正压关断正压关断VTVT1,41,4反压关断反压关断,VT
10、,VT2,32,3正压导通正压导通流过流过VTVT1 1, ,4 4的电流迅速转移到的电流迅速转移到VTVT2,32,3上，上，此过程称此过程称换相换相，亦称，亦称换流换流。数量关系数量关系晶闸管移相范围为晶闸管移相范围为9090 。晶闸管导通角晶闸管导通角与与a无关，均为无关，均为180180 T T 二次电流二次电流i i2 2为正负各为正负各180180 的矩形波的矩形波, ,相位由相位由a角决定角决定, ,有效值有效值I I2 2= =I Id d承受最大正反向电压均为承受最大正反向电压均为 电流的平均值和有效值：电流的平均值和有效值：反电动势电阻负载时波形 | |u u2 2|E E
11、 时，有晶闸管承受正电压，有导通可能有晶闸管承受正电压，有导通可能在在a 角相同时，整流输出电压比电阻负载时大。角相同时，整流输出电压比电阻负载时大。直至直至|u2|=E，id降至降至0,0,使使晶闸管关断此后晶闸管关断此后ud=E 与电阻负载时相比，晶闸管提前了电角度与电阻负载时相比，晶闸管提前了电角度 停止停止导电导电, 称为停止导电角，称为停止导电角，b)idOEudtIdOtaqd3.1.2 单相桥式全控整流电路单相桥式全控整流电路导通后导通后,ud=u2,触发脉冲有足够的宽度，保证当触发脉冲有足够的宽度，保证当w wt=d d时刻有晶闸管开始承受正电压时，时刻有晶闸管开始承受正电压时
12、，触发脉冲仍然存在。这样，相当于触发脉冲仍然存在。这样，相当于触发角被推迟触发角被推迟为为d d。当当 30 时，负载电流断续时，负载电流断续3.2.1 3.2.1 三相半波可控整流电路三相半波可控整流电路晶闸管最大正向电压晶闸管最大正向电压负载电流平均值为负载电流平均值为晶闸管承受最大反向电压晶闸管承受最大反向电压a30 时，电流连续时，电流连续a30 时，电流断续时，电流断续晶闸管最大正向电压晶闸管最大正向电压电流平均值为电流平均值为晶闸管承受最大反压晶闸管承受最大反压2）阻感负载）阻感负载三相半波三相半波,阻感负载阻感负载, =60 a3030 时：时：u ud d波形与电阻负载时相同波
13、形与电阻负载时相同a3030 时时：u u2 2过过零零时时VTVT1 1不不关关断断，u ud d波波形形 中中有有负负值值，i id d波波形形近近似似水水平线平线移相范围为移相范围为9090 udiduacOtOtOOtOOtatt3.2.1 3.2.1 三相半波可控整流电路三相半波可控整流电路uaubuciaibicT 二次电流有效值二次电流有效值晶闸管的额定电流晶闸管的额定电流最大正、反向电压最大正、反向电压主要缺点主要缺点:其其T二次电流中含有二次电流中含有直流分量直流分量，因此应用较少，因此应用较少特点：特点：L L值很大，值很大，id波形基本平直波形基本平直是应用最为广泛的整流
14、电路是应用最为广泛的整流电路共阴极组共阴极组共阳极组共阳极组三相桥式三相桥式全控整流电路全控整流电路3.2.2 3.2.2 三相桥式全控整流电路三相桥式全控整流电路1）带电阻负载时的工作情况）带电阻负载时的工作情况 三相桥式全控整流电路的三相桥式全控整流电路的特点特点（1 1）2 2管同时通形成供电回路，其中共阴极组管同时通形成供电回路，其中共阴极组和共阳极组各和共阳极组各1 1。（2 2）对触发脉冲的要求：）对触发脉冲的要求：按VTVT1 1-VT-VT2 2-VT-VT3 3-VT-VT4 4-VT-VT5 5-VT-VT6 6的顺序，相位依次差的顺序，相位依次差6060 VTVT1 1、
15、VTVT3 3、VTVT5 5的脉冲依次差的脉冲依次差120120 ，共阳极组，共阳极组VTVT4 4、VTVT6 6、VTVT2 2也依次差也依次差120120 。同一相的上下两个桥臂，即同一相的上下两个桥臂，即VTVT1 1与与VTVT4 4，VTVT3 3与与VTVT6 6，VTVT5 5与与VTVT2 2，脉冲相差脉冲相差180180 。3.2.2 3.2.2 三相桥式全控整流电路三相桥式全控整流电路（3 3）u ud d一周期脉动一周期脉动6 6次，又称次，又称6 6脉波整流电路。脉波整流电路。（4 4）需保证同时导通的）需保证同时导通的2 2个晶闸管均有脉冲个晶闸管均有脉冲可采用两
16、种方法：可采用两种方法： 60600 0的的宽脉冲宽脉冲触发；或触发；或双窄脉冲双窄脉冲触发（常用）触发（常用） (5(5）管子承受的电压同三相半波，最大正、反向电压也同。）管子承受的电压同三相半波，最大正、反向电压也同。三相桥式三相桥式全控整流电路全控整流电路1）带电阻负载时的工作情况）带电阻负载时的工作情况 6060 ，u ud d波形连续波形连续, ,i id d与与u ud d波形波形 形状一样形状一样 6060 ，u ud d波形不连续波形不连续三相桥三相桥R 负载负载, , 移相范围是移相范围是120120 =00时波形？时波形？=300时波形？时波形？=600时波形？时波形？=9
17、00时波形？时波形？a60 时时（a =0 ；a =30 ）ud连续，情况与连续，情况与R 负载时相似负载时相似2)阻感负载时的工作情况阻感负载时的工作情况 60 时时（a =90）u ud d波形会出现负值波形会出现负值区别：区别：i id d波形不同。波形不同。电感足够大时电感足够大时, ,i id d近似水平线近似水平线。3.2.2 3.2.2 三相桥式全控整流电路三相桥式全控整流电路 移相范围移相范围:90:90 3)定量分析定量分析当电压波形连续时（即当电压波形连续时（即RL负载时，或负载时，或R 负载负载 6060 时）：时）： 带带R R负载且负载且 6060 时，整流电压平均值
18、为：时，整流电压平均值为：电流平均值电流平均值 ：Id=Ud/R=00时波形？时波形？=300时波形？时波形？=900时波形？时波形？晶闸管电压、电流等的定量分析与三相半波时一致。晶闸管电压、电流等的定量分析与三相半波时一致。接接反反电电势势阻阻感感负负载载时时，在在负负载载电电流流连连续续的的情情况况下下，电电路路工工作作情情况况与与电感性负载时相似，电路中各处电感性负载时相似，电路中各处电压电压、电流电流波形均相同。波形均相同。仅在仅在计算计算I Id d时有所不同时有所不同，接反电势阻感负载时的，接反电势阻感负载时的I Id d为：为：式中式中R R和和E E分别分别为负载中的电阻值和反
19、电动势的值。为负载中的电阻值和反电动势的值。3.2.2 3.2.2 三相桥式全控整流电路三相桥式全控整流电路当当整整流流变变压压器器为为图图3-173-17中中所所示示采采用用星星形形接接法法，带带阻阻感感负负载载时时，变变压压器器二二次侧电流波形如次侧电流波形如图图2-232-23中所示，其有效值为：中所示，其有效值为：换流期间换流期间i ik k= =i ib b渐增，渐增，i ia a= =I Id d- -i ik k渐小渐小当当i ik k到到I Id d时，时，i ia a=0=0，VTVT1 1关断关断, ,换流结束换流结束3.3 3.3 变压器漏感对整流电路的影响变压器漏感对整
20、流电路的影响VTVT1 1换至换至VTVT2 2的过程：的过程：因因a a、b b相均有漏感，相均有漏感，i ia a、i ib b均不突变。均不突变。VTVT1 1、VTVT2 2同时通，相当于同时通，相当于a a、b b两相短路，在两两相短路，在两相组成的回路中产生环流相组成的回路中产生环流i ik k。udidtOtOgiciaibiciaIduaubuca变压器存在漏感，可用一个集中的电感变压器存在漏感，可用一个集中的电感L LB B表示。表示。三相半波三相半波换相重叠角换相重叠角g g 换相持续的时间换相持续的时间换相使换相使U Ud d降低降低降低了：降低了：g g 受谁影响？受谁
21、影响？3.3 3.3 变压器漏感对整流电路的影响变压器漏感对整流电路的影响电路形式电路形式单相单相全波全波单相全单相全控桥控桥三相三相半波半波三相全三相全控桥控桥m m脉波脉波整流电路整流电路各种整流电路换相压降和换相重叠角的计算各种整流电路换相压降和换相重叠角的计算注：注：单相全控桥电路中，环流单相全控桥电路中，环流ik是从是从-Id变为变为Id。本表所本表所列通用公式不适用列通用公式不适用； 三相桥等效为相电压等于三相桥等效为相电压等于 的的6 6脉波整流电路，脉波整流电路，故其故其m=6，相电压按相电压按代入。代入。 1）Id越大，g g 越大；2） XB越大，g g 越大；3） 90
22、时， 越小g g 越大出现出现换相重叠角换相重叠角g g ，整流输出电压平均值整流输出电压平均值U Ud d降低。降低。整流电路的整流电路的工作状态增多工作状态增多。晶闸管晶闸管的的d di/i/d dt t 减小，有利于晶闸管的安全开通。减小，有利于晶闸管的安全开通。 有时人为串入进线电抗器以抑制晶闸管的有时人为串入进线电抗器以抑制晶闸管的d di/i/d dt t。换相时晶闸管电压出现缺口，产生正的换相时晶闸管电压出现缺口，产生正的d du/u/d dt t，可能可能使晶闸管误导通，为此必须使晶闸管误导通，为此必须加吸收电路加吸收电路。 换相使电网电压出现换相使电网电压出现缺口缺口，成为干
23、扰源。，成为干扰源。3.3 3.3 变压器漏感对整流电路的影响变压器漏感对整流电路的影响变压器漏感对整流电路影响的一些结论变压器漏感对整流电路影响的一些结论:逆变（逆变（InvertionInvertion）: DCAC (: DCAC (整流的逆过程整流的逆过程) )3.7.13.7.1 逆变的概念逆变的概念1) 1) 什么是逆变？为什么要逆变？什么是逆变？为什么要逆变？3.7整流电路的有源逆变工作状态整流电路的有源逆变工作状态3 3.7.1.7.1 逆变的概念逆变的概念逆变的概念逆变的概念3 3.7.2.7.2 三相桥整流电路的有源逆变工作状态三相桥整流电路的有源逆变工作状态三相桥整流电路
24、的有源逆变工作状态三相桥整流电路的有源逆变工作状态3 3.7.3.7.3 逆变失败与最小逆变角的限制逆变失败与最小逆变角的限制逆变失败与最小逆变角的限制逆变失败与最小逆变角的限制0 p p /2时，电路工作在时，电路工作在整流整流状态。状态。p p /2 EM同极性同极性EMEG 反极性反极性形成短形成短路路发电机发电机状态状态电动机电动机状态状态逆变失败逆变失败交交流流电电网网输输出出电电功功率率电电动动机机输输出出电电功功率率3.7.13.7.1 逆变的概念逆变的概念3) 3) 逆变产生的条件逆变产生的条件有有直流电动势直流电动势E，极性与晶闸管导通方向一致，且幅值极性与晶闸管导通方向一致
25、，且幅值EUd控制角控制角 /2，使使U Ud d为为负值负值。逆变条件逆变条件半控桥或有续流二极管的电路，不能实现有源逆变。半控桥或有续流二极管的电路，不能实现有源逆变。单相全波电路的整流和逆变单相全波电路的整流和逆变u10udu20u10aOOttIdidUdEMu10udu20u10OOttIdidUdg 时，换相结束时，晶时，换相结束时，晶闸管能承受反压而关断。闸管能承受反压而关断。若若b g ，该通的该通的VTVT2 2关断关断, ,应关的应关的VTVT1 1不能关断不能关断, ,最终导致逆变失败最终导致逆变失败 udOOidttuaubucuaubpbgb giVT1iVTiVT3
26、iVTiVT3223.7.33.7.3 逆变失败与最小逆变角的限制逆变失败与最小逆变角的限制换相重叠角的影响：换相重叠角的影响：触发电路工作不可靠，如脉冲丢失、脉冲延时等。触发电路工作不可靠，如脉冲丢失、脉冲延时等。晶闸管发生故障，该断时不断，或该通时不通。晶闸管发生故障，该断时不断，或该通时不通。交流电源缺相或突然消失。交流电源缺相或突然消失。换相的裕量角不足，引起换相失败。换相的裕量角不足，引起换相失败。 1 1）逆变失败的原因）逆变失败的原因逆变时，一旦换相失败，使得逆变时，一旦换相失败，使得U Ud d 0,0,形成极大短路形成极大短路电流电流逆逆变失败变失败（逆变颠覆）（逆变颠覆）d
27、 d 晶闸管的关断时间晶闸管的关断时间t tq q折合的电角度约折合的电角度约4 4 5 5 g g 换相重叠角换相重叠角15200q q安全裕量角安全裕量角主要针对脉冲不对称程度，主要针对脉冲不对称程度，其其值约取值约取1010 3.7.33.7.3 逆变失败与最小逆变角的限制逆变失败与最小逆变角的限制2) 2) 确定确定最小逆变角最小逆变角b bmin的依据的依据逆变时允许采用的最小逆变角逆变时允许采用的最小逆变角b b 应等于应等于b bmin=d d +g g+q q整流电压整流电流变压器容量短路电压比Uk%g g220V800A240kV。A5%1520参照参照整流时整流时g g 的
28、计算方法的计算方法b bmin一般取一般取29 35 g g 换相重叠角的确定：换相重叠角的确定：1)查阅有关手册查阅有关手册,举例如下：举例如下：3.8相控电路的驱动控制相控电路的驱动控制相控电路：相控电路：晶闸管可控整流电路晶闸管可控整流电路采用晶闸管的交流电力变换电路和交交变频电路采用晶闸管的交流电力变换电路和交交变频电路3 3.8.1.8.1 同步信号为锯齿波的触发电路同步信号为锯齿波的触发电路同步信号为锯齿波的触发电路同步信号为锯齿波的触发电路3 3.8.2.8.2 集成触发器集成触发器集成触发器集成触发器3 3.8.3.8.3 触发电路的定相触发电路的定相触发电路的定相触发电路的定
29、相引言引言相控电路的驱动控制相控电路的驱动控制为保证相控电路正常工作，很重要的是应保证按触发角为保证相控电路正常工作，很重要的是应保证按触发角a a的大小在正确的大小在正确的时刻向电路中的晶闸管施加有效的触发脉冲。的时刻向电路中的晶闸管施加有效的触发脉冲。晶闸管相控电路，习惯称为晶闸管相控电路，习惯称为触发电路触发电路。大、中功率的变流器广泛应用的是大、中功率的变流器广泛应用的是晶体管触发电路晶体管触发电路，其中以，其中以同步信号为锯齿同步信号为锯齿波的触发电路波的触发电路应用最多。应用最多。3 3）同步）同步触发脉冲频率与主电路电源频率相同且相位关系确定。锯齿波是由开关V2管来控制的。V V
30、2 2开关的频率就是锯齿波的频率锯齿波的频率由同步T所接的交流电压决定。V V2 2由通到断期间产生锯齿波起点起点即是同步电压由正变负的过零点。V V2 2截止状态持续时间即锯齿波的宽度锯齿波的宽度取决于充电时间常数R1C1。3.8.1同步信号为锯齿波的触发电路同步信号为锯齿波的触发电路 内双脉冲电路 V V5 5、V V6 6构成“或”门当V V5 5、V V6 6都导通时，V V7 7、V V8 8都截止，没有脉冲输出。只要V V5 5、V V6 6有一个截止，都会使V V7 7、V V8 8导通，有脉冲输出。第一个脉冲由本相触发单元的u ucoco对应的控制角 产生。隔60 的第二个脉冲
31、由滞后60 的后一相触发单元产生（通过通过V V6 6）。4)4)双窄脉冲形成环节双窄脉冲形成环节3.8.23.8.2 集成触发器集成触发器KJ004KJ004电路原理图电路原理图可靠性高，技术性能好，体积小，功耗低，调试方便。可靠性高，技术性能好，体积小，功耗低，调试方便。晶闸管触发电路的集成化已逐渐普及，已逐步取代分立式电路。晶闸管触发电路的集成化已逐渐普及，已逐步取代分立式电路。KJ004KJ004 与与分分立立元元件件的的锯锯齿齿波波移移相相触触发发电电路路相相似似, ,分分为为同同步步、锯锯齿齿波波形形成成、移移相、脉冲形成、脉冲分选及脉冲放大几个环节。相、脉冲形成、脉冲分选及脉冲放
32、大几个环节。三相全控桥整流电路的集成触发电路三相全控桥整流电路的集成触发电路 3.8.23.8.2 集成触发器集成触发器完整的三相全控桥触发电路完整的三相全控桥触发电路 3 3个个KJ004KJ004集集成成块块和和1 1个个KJ041KJ041集集成成块块，可可形形成成六六路路双双脉脉冲冲，再再由由六六个个晶体管进行脉冲放大即可。晶体管进行脉冲放大即可。KJ041KJ041内部是由内部是由1212个二极管构成的个二极管构成的6 6个或门。个或门。也也有有厂厂家家生生产产了了将将图图2-572-57全全部部电电路路集集成成的的集集成成块块，但但目目前应用还不多。前应用还不多。3.8.23.8.
33、2 集成触发器集成触发器模拟与数字触发电路模拟与数字触发电路以以上上触触发发电电路路为为模模拟拟的的，优优点点：结结构构简简单单、可可靠靠； 缺缺点点：易易受电网电压影响，触发脉冲不对称度较高，受电网电压影响，触发脉冲不对称度较高， 可达可达3 3 44 ，精度低。，精度低。数数字字触触发发电电路路：脉脉冲冲对对称称度度很很好好，如如基基于于8 8位位单单片片机机的的数数字字触触发发器器精度可达精度可达0.70.7 1.51.5 。3.8.3触发电路的定相触发电路的定相图2-58 三相全控桥中同步电压与主电路电压关系示意图Ott1t2uaubucu2ua-触触发发电电路路的的定定相相触触发发电
34、电路路应应保保证证每每个个晶晶闸闸管管触触发发脉脉冲冲与与施施加加于于晶晶闸管的交流电压保持固定、正确的相位关系。闸管的交流电压保持固定、正确的相位关系。 措施：措施：同步变压器原边接入为主电路供电的电网，保证频率一致。同步变压器原边接入为主电路供电的电网，保证频率一致。触发电路定相的关键是确定同步信号与晶闸管阳极电压的关系。触发电路定相的关键是确定同步信号与晶闸管阳极电压的关系。3.8.33.8.3 触发电路的定触发电路的定相相 图2-59 同步变压器和整流变压器的接法及矢量图变压器接法：主电路整流变压器为变压器接法：主电路整流变压器为D,y-11D,y-11联结，联结， 同步变压器为同步变
35、压器为D,y-11,5D,y-11,5联结。联结。3.8.3触发电路的定相触发电路的定相三相全控桥各晶闸管的同步电压（采用三相全控桥各晶闸管的同步电压（采用图图2-592-59变压器接法时）变压器接法时）晶闸管VT1VT2VT3VT4VT5VT6主电路电压+ua-uc+ub-ua+uc-ub同步电压-usa+usc-usb+usa-usc+usb为为防防止止电电网网电电压压波波形形畸畸变变对对触触发发电电路路产产生生干干扰扰，可可对对同同步步电电压压进进行行R-CR-C滤滤波波，当当R-CR-C滤滤波波器器滞滞后后角角为为6060 时时，同同步电压选取结果如表所示。步电压选取结果如表所示。三相
36、桥各晶闸管的同步电压（有三相桥各晶闸管的同步电压（有R-CR-C滤波滞后滤波滞后6060 ）晶闸管VT1VT2VT3VT4VT5VT6主电路电压+ua-uc+ub-ua+uc-ub同步电压+usb-usa+usc-usb+usa-usc本章小结本章小结1)1)可可控控整整流流电电路路，重重点点掌掌握握：单单相相全全控控桥桥式式整整流流电电路路和和三三相相全全控控桥桥式式整整流电路的原理分析与计算、各种负载对整流电路工作情况的影响；流电路的原理分析与计算、各种负载对整流电路工作情况的影响；2)2)电容滤波的不可控整流电路的工作情况，重点了解其工作特点；电容滤波的不可控整流电路的工作情况，重点了解
37、其工作特点；3)3)与整流电路相关的一些问题，包括：与整流电路相关的一些问题，包括：(1)(1)变压器漏抗对整流电路的影响，重点建立换相压降、重叠角等概念，变压器漏抗对整流电路的影响，重点建立换相压降、重叠角等概念，(2)(2)整流电路的谐波和功率因数分析，重点掌握谐波的概念、各种整流电路整流电路的谐波和功率因数分析，重点掌握谐波的概念、各种整流电路产生谐波情况的定性分析产生谐波情况的定性分析. .4)4)大功率可控整流电路的接线形式及特点，熟悉双反星形可控整流电路大功率可控整流电路的接线形式及特点，熟悉双反星形可控整流电路的工作情况，建立整流电路多重化的概念。的工作情况，建立整流电路多重化的
38、概念。5)5)可可控控整整流流电电路路有有源源逆逆变变工工作作状状态态，重重点点掌掌握握产产生生有有源源逆逆变变的的条条件件、三三相有源逆变工作状态的分析计算、逆变失败及最小逆变角的限制等。相有源逆变工作状态的分析计算、逆变失败及最小逆变角的限制等。6)6)晶晶闸闸管管直直流流电电动动机机系系统统的的工工作作情情况况，重重点点掌掌握握各各种种状状态态时时系系统统的的特特性性，了解可逆电力拖动系统的工作情况，建立环流概念。了解可逆电力拖动系统的工作情况，建立环流概念。7)7)重点熟悉锯齿波移相的触发电路的原理，了解集成触发芯片及其组成重点熟悉锯齿波移相的触发电路的原理，了解集成触发芯片及其组成的
39、三相桥式全控整流电路的触发电路，建立同步的概念的三相桥式全控整流电路的触发电路，建立同步的概念. .图图3 3-13 三相半波可控，电阻负载，三相半波可控，电阻负载， =30=30 时的波形时的波形a =30u2uaubucOtOtOtOtOtuGuduabuact1iVT1uVT1uac图3-14 三相半波可控三相半波可控, ,电阻负载电阻负载, ,a=60 时波形时波形tttta =60u2uaubucOOOOuGudiVT1三相半波三相半波,阻感负载阻感负载, =60 udiduacOtOtOOtOOtattuaubuciaibic三相半波可控三相半波可控, ,阻感负载阻感负载, ,a=
40、60 时波形时波形三相全控桥三相全控桥, ,电阻负载电阻负载, , =0=0 时波形时波形u2ud1u2Luduabuacuabuacubcubaucaucbuabuacuabuacubcubaucaucbuabuacuaucubt1OtOtOtOta = 0iVT1uVT1ud2ud1ud2a = 30iaOtOtOtOtuduabuacuaubuct1uabuacubcubaucaucbuabuacuabuacubcubaucaucbuabuacuVT1三相全控桥三相全控桥, ,电阻负载电阻负载, , =30=30 时波形时波形a = 60ud1ud2uduacuacuabuabuacub
41、cubaucaucbuabuacuaubucOtt1OtOtuVT1三相全控桥三相全控桥, ,电阻负载电阻负载, , =60=60 时波形时波形ud1ud2uduaubucuaubtOtOtOtOtOiaiduabuacubcubaucaucbuabuacubcubaiVT1三相全控桥三相全控桥, ,电阻负载电阻负载, , =90=90 时波形时波形ud1u2ud2u2LudidtOtOtOtOuaa = 0ubuct1uabuacubcubaucaucbuabuaciVT1三相全控桥三相全控桥, ,阻感负载阻感负载, , =0=0 时波形时波形ud1a = 30ud2uduabuacubcu
42、baucaucbuabuactOtOtOtOidiat1uaubuc三相全控桥三相全控桥, ,阻感负载阻感负载, , =30=30 时波形时波形a = 90uuuuuuuuuacuabuactOacbcbacacbabacabudtOuuuuVT1ud1ud2tObcat1三相全控桥三相全控桥, ,阻感负载阻感负载, , =90=90 时波形时波形a = 90ud1ud2uacubcubaucaucbuabuacuabuduacuabuactOtOtOubucuat1uVT1三相全控桥三相全控桥, ,阻感负载阻感负载, , =90=90 时波形时波形3.33.3 变压器漏感变压器漏感对整流电路
43、的影响对整流电路的影响udidtOtOgiciaibiciaIduaubucattttttttttt自然换相点自然换相点a =0=0 ttt为为了了克克服服此此缺缺点点，一一般般在在主主电电路路中中直流输出侧直流输出侧串联串联一个一个平波电抗器平波电抗器。这时整流电压这时整流电压u ud d的波形和负载电流的波形和负载电流i id d的波形与阻感负载电流连续时的的波形与阻感负载电流连续时的波形相同，波形相同，u ud d的计算公式也一样。的计算公式也一样。为保证电流连续所需的电感量为保证电流连续所需的电感量L L可由下式求出：可由下式求出：单相桥式全控整流电路带反电动势负载串平波电抗器，电流连
44、续的临界情况tOud0Eidtpdaq = p3.1.2 单相桥式全控整流电路单相桥式全控整流电路负载为直流电动机时，如果出现电流负载为直流电动机时，如果出现电流断续，则电动机断续，则电动机 的机械特性将很软的机械特性将很软单相全波电路的整流和逆变单相全波电路的整流和逆变3.1.4 3.1.4 单相桥式半控整流电路单相桥式半控整流电路单相桥式半控整流电路单相桥式半控整流电路，有续流二极管，阻感负载有续流二极管，阻感负载时的电路及波形时的电路及波形带续流二极管带续流二极管第二章习题第二章习题1-31-42-3（2 2）（3 3）取取ttp2pttt2-112-9不是同一点，在相位上相差不是同一点
45、，在相位上相差1800（2 2）(1)(1)画波形画波形udtOOtaidOtuaubuciVT12-232-13 （2 2）（3 3）a = 60uuaubucOtudOtidOt见P762-261.有有直流电动势直流电动势E，极性与晶闸管极性与晶闸管导通方向一致，且幅值导通方向一致，且幅值EUd2.控制角控制角 /2，使使U Ud d为为负值负值逆变逆变条件条件2-30单相单相三相三相R 1800RL 900R 1200RL 9002-30略略三相全控桥三相全控桥, ,电阻负载电阻负载, , =0=0 时波形时波形u2ud1ud2u2Luduabuacuabuacubcubaucaucbu
46、abuacuabuacubcubaucaucbuabuacuaucubt1OtOtOtOta = 0iVT1uVT1ud1ud2a = 30iaOtOtOtOtuduabuacuaubuct1uabuacubcubaucaucbuabuacuabuacubcubaucaucbuabuacuVT1三相全控桥三相全控桥, ,电阻负载电阻负载, , =30=30 时波形时波形ud1ud2a = 30iaOtOtOtOtuduabuacuaubuct1uabuacubcubaucaucbuabuacuabuacubcubaucaucbuabuacuVT1三相全控桥三相全控桥, ,电阻负载电阻负载, , =30=30 时波形时波形uabubcucauacubaucbuabubcucauacubaucbucuaubucuaubuabubcucauacubaucbuabubcucauacubaucbOtabacia三相全控桥三相全控桥, ,电阻负载电阻负载, , =30=30 时波形时波形ud
