第3章晶闸管可控整流电路课件.ppt

1、 3.3 三相可控整流电路分析 3.3.2 三相桥式全控整流电路 3.3.1 三相半波可控整流电路三相可控整流电路分析三相可控整流电路分析 为什么要采用三相整流？为什么要采用三相整流？对于三相对称电源系统而言，单相可控整流电路为不对称负载，可影响电源三相负载的平衡性和系统的对称性。负载容量较大时，通常采用三相或多相电源整流电路。三相或多相电源可控整流电路是三相电源系统的对称负载，输出整流电压的脉动小，控制响应快，在许多场合得到了广泛应用。电源变压器的接线方式电源变压器的接线方式 三相可控整流电路电源变压器一般采用D,y或Y,d接线方式，以提供一条3及3的倍数次谐波电流通路。对于三相半波可控整流

2、电路而言，次级绕组必须接成星形，以获得整流电源的中性点，故通常采用D,y接线方式。2222222sin22sin()322sin()33 2sin()626sin()3646sin()36abcababbcbccacauUtuUtuUtuuuUtuuuUtuuuUt电源电压：三相对称电源：3.3.1 三相半波可控整流电路三相半波-电阻负载a 0 1.主电路2.工作过程及波形分析_321VTVTVT晶闸管开通顺序：在不可控整流电路中，整流管将按电源电压变化规律自然换相，自然换相的时刻称为自自然换相点。然换相点。控制角控制角a a ：从自然换相点计起，到发出控制脉冲使晶闸管导通为止的时间间隔，以电

3、角度表示，称为控控制角制角a a。0电阻负载三相半波-电阻负载a 0 2.工作过程及波形分析 acabauuuVT06561aa到bcbabuuuVT023652aa 到cbcacuuuVT0613233aa 到电压输出晶闸管端电压元件导通间时321VTVTVTuuu300(0)6a电流连续3.数量关系：32656sin22aaTttUud输出电压瞬时值：dddVTIII312级绕组电流平均值为：通过晶闸管，变压器次aaaacos17.1cos263)(sin2321226562UUttdUUd输出电压平均值：)2cos2332(23)()sin2(23265622aaaRUtdRtUI负载电

4、流有效值：32IIIVT级绕组电流有效值为：通过晶闸管，变压器次图 三相半波可控整流电路共阴极接法电阻负载 a=60时的波形 5()66a电流断续电压输出晶闸管端电压元件导通间时321VTVTVTuuuacabauuuVT061a到065cbauuua到bcbabuuuVT035652a到cbcacuuuVT037233a到061337cbauuua到02335cbauuua到3.数量关系：dddVTIII312级绕组电流平均值为：通过晶闸管，变压器次32IIIVT级绕组电流有效值为：通过晶闸管，变压器次2262213 22sin()1 cos()0.675 1 cos()226631 c 1

5、 cos0.452 1.35UUtdtUUUUaaaadd输出电压平均值：os()62a)sin412cos4365(23)()sin2(232622aaaaRUtdRtUI负载电流有效值：22sin26530 6dUttuTtaa输出电压瞬时值：2226DMRMUUUU晶闸管承受的正向峰值电压：晶闸管承受的反向峰值电压：650a移相范围：三相半波可控整流电路06dia 时，电流 无疑是连续的。1.1.主电路主电路6a 时，电流有两种情况：电感L作用较大、a 较小，电流连续电感L作用较小、a 较大，电流断续 三相半波可控整流电路三相半波可控整流电路阻感负载a=90，电流断续时的波形 电压输出晶

6、闸管端电压元件导通间时321VTVTVTuuuacabauuuVT0661aa到0656cbauuuaa到bcbabuuuVT065652aa 到cbcacuuuVT023233aa 到061323cbauuuaa到02365cbauuuaa到2.2.工作过程及波形分析工作过程及波形分析电流断续阻感负载-（电流连续）三相半波可控整流电路阻感负载a=60，电流连续时的波形(0)2a电流连续 acabauuuVT06561aa到bcbabuuuVT023652aa 到cbcacuuuVT0613233aa 到电压输出晶闸管端电压元件导通间时321VTVTVTuuu23为电流连续与断续的临界状态2.

7、工作过程及波形分析603.数量关系：电流连续时阻感负载-（电流连续）32656sin22aaTttUud输出电压瞬时值：dddVTIII312级绕组电流平均值为：通过晶闸管，变压器次aaaacos17.1cos263)(sin2321226562UUttdUUd输出电压平均值：3dVTII通过晶闸管电流有效值为：226,6RMDMUUUU晶闸管承受的峰值电压：20a移相范围：a=0时，Udmax=1.17U2a=900时，Ud=060三相半波可控整流电路Ud/U2随a变化的关系1电阻负载 2电感负载 3电阻电感负载三相半波可控整流电路三相半波可控整流电路三相半波可控整流电路阻感负载时出现负电压

8、，有些场合往阻感负载时出现负电压，有些场合往往在负载两端并联一个续流二极管，以消除负半周的影响。往在负载两端并联一个续流二极管，以消除负半周的影响。三相半波可控整流电路还有一种共阳极组接法，其工作原理、三相半波可控整流电路还有一种共阳极组接法，其工作原理、电路波形及电路波形及数量关系与共阴极组相同，但输出电压、电流极数量关系与共阴极组相同，但输出电压、电流极性相反。性相反。一.基本工作原理 三相桥式全控整流电路原理图1.主电路：由两组桥臂构成：共阴极组共阴极组阴极连接在一起的3个晶闸管 (VT1，VT3，VT5)共阳极组共阳极组阳极连接在一起的3个晶闸管(VT4，VT6，VT2)通过对两组桥臂

9、晶闸管的有序控制，可构成对负载供电的6条整流回路。每一整流回路中含有2只晶闸管，1只为共阴极组的某相元件，另一只则应为共阳极组的另一相元件。各整流回路的交流电源电压为两相元件所在相间的线电压。负载上得到的是线电压3.3.2 三相桥式全控整流电路三相桥式全控整流电路时 段IIIIIIIVVVI共阴极组中导通晶闸管VT1VT1VT3VT3VT5VT5共阳极组中导通晶闸管VT6VT2VT2VT4VT4VT6整流输出电压uduabuacubcubaucaucb6条整流回路的构成如下下页2.基本工作原理基本原理每60换相一次，顺序为VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6。共阴极组VT1、VT3、

10、VT5的换相依次差120，共阳极组VT4、VT6、VT2换相也依次差120。同一相的上下两个桥臂，即VT1与与VT4，VT3与与VT6，VT5与与VT2，换相相差180。上页二二.电阻负载电阻负载1.主电路2.工作过程及波形分析-电流连续(0)3a电流连续 电压输出电位共阳极端电位共阴极端共阳共阴导通元件间时21dduuabbauuuVTVT6126aa到accauuuVTVT21652aa到bccbuuuVTVT236765aa到baabuuuVTVT432367aa到caacuuuVTVT4561123aa到cbbcuuuVTVT65613611aa到60030000电阻负载电流连续数量关

11、系23VT每个晶闸管导通时间：03a电流连续范围:326)6sin(62aaTttUud输出电压瞬时值：aaacos34.2)()6(sin6312262UtdtUU输出电压平均值：d电阻负载电流断续 对导通的整流回路而言，当交流电源电压过零时，负载电流为零，整流回路的晶闸管自然关断。电路出现 6只晶闸管全为阻断工作状态。2()33a电流断续 电压输出电位共阳极端电位共阴极端共阳共阴导通元件间时21dduuabbauuuVTVT61656a到accauuuVTVT21672a到bccbuuuVTVT232365a到baabuuuVTVT4361167a到caacuuuVTVT4561323a到

12、cbbcuuuVTVT6525611a到2.工作过程及波形分析-电流断续900数量关系320a移相范围：)32(2aVT每个晶闸管导通时间：2()33a电流断续范围)3cos(134.2)()6(sin63126562aaUtdtUU输出电压平均值：d电阻负载电流断续900256sin()666530 62dUttuTtaa输出电压瞬时值：三三.阻感负载阻感负载1.主电路2.工作过程及波形分析-电流连续(0)2a电流连续 电压输出电位共阳极端电位共阴极端共阳共阴导通元件间时21dduuabbauuuVTVT6126aa到accauuuVTVT21652aa到bccbuuuVTVT236765a

13、a到baabuuuVTVT432367aa到caacuuuVTVT4561123aa到cbbcuuuVTVT65613611aa到33dduuaa当时，电路工作构成及有关电压波形均与电阻负载时相同，波形均为正值；当时，波形中出现为负的部分。300900阻感负载阻感负载电流连续电流连续 数量关系：20a移相范围：32VT每个晶闸管导通时间：(0)2a电流连续326)6sin(62aaTttUud输出电压瞬时值：aaacos34.2)()6(sin6312262UtdtUU输出电压平均值：dRUIdd负载电流平均值：a=0时，Udmax=2.34U2a=900时，Ud=0阻感负载阻感负载电流连续电

14、流连续 数量关系：ddLRiI当 时，ddVTII31为：通过晶闸管电流平均值3dVTII为：通过晶闸管电流有效值dII322效值为：通过变压器次级电流有三相半波可控整流电路共阴极接法三相半波可控整流电路共阴极接法电阻负载时的电路及电阻负载时的电路及a=0 时的波形时的波形返回三相半波可控整流电路，电阻负载，a=30时的波形返回三相半波可控整流电路，电阻负载，a=60时的波形返回三相半波可控整流电路阻感负载a=60时的波形返回三相对称电源三相对称电源返回0返回三相桥式全控整流电路-电阻负载a a=0返回三相桥式全控整流电路-电阻负载a a=300返回三相桥式全控整流电路-电阻负载a a=600返回三相桥式全控整流电路-电阻负载a a=900返回返回三相桥式全控整流电路-阻感负载a a=300返回三相桥式全控整流电路-阻感负载a a=900返回