电力电子技术讲诉课件.ppt

1、单相半波可控整流电路 单相半波可控整流电路 一、带电阻负载一、带电阻负载?0t1：u20，但ug=0，VT不导通 ud=0，uVT=u2?t1p：u20，触发VT（ug0），VT导通 ud=u2，uVT=0?p 2p：u20，ug=0，VT阻断，ud=0?t1p，u20，ug0，VT导通，L储存能量，ud=u2?p t2，只要id0，则VT一直导通，直到L释放完能量到id=0，当t=t2 时，ud=u2?从t2 到下一个周期的t1，ud=0 阻感负载流过电感的电流不发生突变。t?t?t?000pppp2p2p22t?gudu?2t?2t?1 t?1 t?1 t?1?t?1?t?1?t?0t?d

2、i +单相半波可控整流电路 当u2过零变负时，VDR导通，ud为零，VT承受反压关断。L储存的能量保证了电流id在L-R-VDR回路中流通，此过程通常称为续流。为了解决Ud减小的问题,在负载两端并联一个续流二极管VDR t?t?00du?pp2VTu0t?t?t?000t?di?p?p?p?dIVTiVDRit?0pp2gu2t?1 t?1?t?单相桥式全控整流电路 单相桥式全控整流电路 一、带电阻负载一、带电阻负载?0t1，u20，uaub，u2=uVT1+uVT3；t1 时刻触发VT1、VT4，id流经a点、VT1、R、VT4、b点，ud=uab=u2?t1 p，u2降低为0，id=0，电

3、路关断，ud=0，u2=uVT1+uVT3?pt2，u2 ua；t2时刻触发VT2、VT3导通，id流经b点、VT3、R、VT4、a点，ud=uba=|u2|t?0di0t?2i4,1VTut?01、4 2t?1 t?t?0pgu1、4 2、3 t?0pp22t?1 t?1?t?2ut?0pp2du?单相桥式全控整流电路 数量关系：?向负载输出的电压平均值为：向负载输出的电流平均值为：?晶闸管电流的平均值：?p?p?p2cos19.02cos122)(dsin21222dUUttUUa 角的移相范围为180?。ddVT21II?RUId?d单相桥式全控整流电路?晶闸管导通角：晶闸管导通角：?=

4、p?流过晶闸管的电流有效值流过晶闸管的电流有效值IVT：?变压器二次测电流有效值变压器二次测电流有效值I2 p?p?p?pp?2sin212)(d)sin2(21222RUttRUIVT?p?pp?p222222)()sin2()()sin2(21tdtRUtdtRUIVTItdtRU2)()sin2(2222?p?p单相桥式全控整流电路 带电阻负载 t?0di0t?2i4,1VTut?01、4 2t?1 t?t?0pgu1、4 2、3 t?0pp22t?1 t?1?t?2ut?0pp2du?单相桥式全控整流电路 二、带阻感负载 t?04,1VTu?pt?t?t?t?0000di2i4,1VT

5、i3,2VTit?0du0t?02u1、4 2、3 1、4?u2过零变负时，由于L的作用，晶闸管VT1和VT4并不关断。?t=+a 时刻，VT2和VT3两管触发导通，VT1和VT4受反压（电流下降）关断。?t=+a 时刻，电流由正向支路VT1、VT4直接过渡到负向支路VT2和VT3，称为换流?单相桥式电路带阻感负载带续流二极管情况 t?02u1、4 2、3 1、4 t?0du单相桥式全控整流电路 数量关系：?晶闸管导通角?与?无关，均为180?。?直流输出电压平均值?晶闸管电流的平均值和有效值：晶闸管移相范围为90?。ddVT21II?ddVT707.02121IIII?p?p?pcos9.0

6、cos22)(dsin21222dUUttUU导通 角?负载电压 平均值 移相 范围 电流有效值关系 电阻 负载 p-?180?阻感 负载 p 90?2cos19.0)(dsin2122?pp?UttUUd?p?p?cos9.0)(dsin2122dUttUU?22121IIId?VT22121IIId?VT单相桥式全控整流电路 三、三、带反电动势负载带反电动势负载?在|u2|E(i0)时，才有导通的可能；?导通之后，ud=u2，REui?2dO O t?t?dudiId?E 单相桥式全控整流电路?时，此时u2E，晶闸管承受负电压，不能导通。若?,要求触发脉冲有足够的宽度，保证当?t=?时刻在

7、晶闸管开始承受正电压时，触发脉冲仍然存在。E O t?du?与电阻负载时相比，晶闸管提前了电角度 停止导电，称为停止导电角。O O t?t?dudiId?E 212sinUE?单相桥式全控整流电路?负载为直流电动机时，如果出现电流断续，则电动机的机械特性将很软。为了克服此缺点，一般在主电路中直机械特性将很软。为了克服此缺点，一般在主电路中直流输出侧串联一个平波电抗器Ld。电流断续 O O t?t?E dudit?t?dudipE O O 串联平波电抗器后，ud的波形和负载电流id的波形与阻感 负载电流连续时的波形相同：负载电流连续时的波形相同：单相桥式全控整流电路?为保证电流连续所需的电感量L

8、可由下式求出：dm in23dm in21087.222IUIUL?p?单相桥式半控整流电路 单相桥式半控整流电路?在u2正半周，u2经VT1和VD4向负载供电。?u2过零变负时，ua ua，但VT2未触发,故VT1会继续导通，ud=ua；?t=?t2，触发VT2导通，VT1因ua=0，id=0而关断。ud=ub，过自然换相点，VT2一直导通到ub=0，ud=ub。?t=?t3，触发VT3导通，直到uc=0，ud=uc?30?时时 负载电流处于连续和断续之间的临负载电流处于连续和断续之间的临界状态。界状态。VT的导通角?仍为120 u 2 u a u b u c O?t O?t O?t O?t

9、 u G u d t 1 i VT 1?=30 1 t?2t?3 t?三相半波可控整流电路?30?（60）时：?t=?t1，触发VT1导通，ud=ua，直到ua=0，VT1关断，ud=0?t=?t2，触发VT2导通，ud=ub，直到ub=0，VT2关断，ud=0?t=?t3，触发VT3导通，ud=uc，直到uc=0，VT3关断，ud=0 特点：负载电流断续，晶闸管的导通角?30?时（负载电流断续），负载电压平均值为?)6cos(1675.0)6cos(1223)(sin2321262d?p?pp?pp?pUttdUUu 1 t?2t?3t?t?t u 2 u a u b u c O O u d

10、?6p三相半波可控整流电路 数量关系：数量关系：?晶闸管承受的最大正向电压（变压器二次相电压的峰值）：?晶闸管承受的最大反向电压向电压（变压器二次线电压峰值）：2245.223UUU?RM22UU?FMu 2 u a u b u c O?t O?t O?t u G u d t?1 t?2 t?3 t?O?t u ab u ac u VT 1 u ac u ab u ac u bc u ba u ca u cb u ab u ac 三相半波可控整流电路 二、阻感负载二、阻感负载?30?，整流电压波形与电整流电压波形与电阻负载相同阻负载相同?30?（60）时?t=?t 1 时，触发VT1导通，ud

11、=ua，?当 ua过零变负，L的续流作用使VT1继续导通，?当?t=?t 12，VT2触发导通，VT1受反压关断(L相对于R值很大，id波形连续，基本保持平直。)三相半波可控整流电路 二、阻感负载二、阻感负载?30?，整流电压波形与电阻负载相同?30?（60）时?t=?t 1 时，触发时，触发VT1导通，ud=ua，?当 ua过零变负，L的续流作用使VT1继续导通，?当?t=?t 12，VT2触发导通，VT1受反压关断(L相对于R值很大，id波形连续，基本保持平直。)三相半波可控整流电路?30?（60）时负载与各相电流波形：为了简化分析和定量计算,id 近似为一条直线?t?t?t?t?t du

12、0000aibicidi三相半波可控整流电路?30?（60）时负载与各相电流波形：为了简化分析和定量计算,id 近似为一条直线?t?t?t?t?t du0000aibicidi三相半波可控整流电路 数量关系：数量关系：?负载电压平均值：?晶闸管电流的平均值：?晶闸管电流有效值：?晶闸管最大正、反向电压峰值：RUIdd31?2245.22*3UUUU?RMFM?p?p?pcos17.1)(sin232126562UttdUU?dddVTIII577.031?变压器二次线电压峰值 三相半波可控整流电路 数量关系：?负载电压平均值：?晶闸管电流的平均值：?晶闸管电流有效值：?晶闸管最大正、反向电压峰值：RUIdd31?2245.22*3UUUU?RMFM?p?p?pcos17.1)(sin232126562UttdUU?dddVTIII577.031?变压器二次线电压峰值