1、1第三章第三章 三相可控整流电路三相可控整流电路uvw123idRud第一节第一节 三相半波可控整流电路三相半波可控整流电路不可控整流电路的自然不可控整流电路的自然换相点就是可控整流电换相点就是可控整流电路控制角路控制角的起点的起点 tuuuwuvudVT1控制控制角起点角起点VT3控制控制角起点角起点VT2控制控制角起点角起点2三相半波可控整流电路三相半波可控整流电路纯电阻性负载纯电阻性负载uvw123idRuduuvuT1tuuwtuuuvuwuuud控制角控制角电流连续，、晶电流连续，、晶闸管导通角都为闸管导通角都为120晶闸管承受的最大反向晶闸管承受的最大反向压降为压降为2U63tiT
2、1三相半波可控整流电路三相半波可控整流电路纯电阻性负载纯电阻性负载uvw123idRud控制角控制角30tuuuuuuu电流处于连续与断续的临界点，、电流处于连续与断续的临界点，、晶闸管导通角仍为晶闸管导通角仍为1204ttuuuuuu三相半波可控整流电路三相半波可控整流电路纯电阻性负载纯电阻性负载uvw123idRud控制角控制角60uiT130时电流断续，、晶闸管导时电流断续，、晶闸管导通角小于通角小于1205三相半波可控整流电路三相半波可控整流电路纯电阻性负载纯电阻性负载 6562d) t(tdsinU223U控制角控制角 30时时u波形连续，整流电压平均值波形连续，整流电压平均值 co
3、sU17. 12tu6 32 30时，晶闸管电流有效值时，晶闸管电流有效值 65622T) t(d)RtsinU2(21I)2cos2332(21RU2 控制角控制角 30时时u波形连续，整流电压平均值波形连续，整流电压平均值晶闸管电流有效值晶闸管电流有效值)2cos2332(21RUI2T cosU17.1U2d6三相半波可控整流电路三相半波可控整流电路纯电阻性负载纯电阻性负载控制角控制角 30时时tu 62d) t(tdsinU223U3/)6cos(1 U17. 12 30时，晶闸管电流有效值时，晶闸管电流有效值 622T) t(d)RtsinU2(21I)2sin412cos4365(
4、21RU2 控制角控制角 30时时u波形断续，整流电压平均值波形断续，整流电压平均值晶闸管电流有效值晶闸管电流有效值3/)6cos(1 U17. 1U2d )2sin412cos4365(21RUI2T 7三相半波可控整流电路三相半波可控整流电路纯电阻性负载纯电阻性负载负载电流平均值负载电流平均值RUIdd 晶闸管电流平均值晶闸管电流平均值ddTI31I 晶闸管承受的最大反向电压为变压器二次线电压峰值晶闸管承受的最大反向电压为变压器二次线电压峰值22RMU6U32U 晶闸管承受的最大正向电压为变压器二次相电压峰值晶闸管承受的最大正向电压为变压器二次相电压峰值2FMU2U 8uvw123idRu
5、dL三相半波可控整流电路三相半波可控整流电路电感性负载电感性负载控制角控制角30tuuuuuuu30时，时，u波形与纯电阻性负载波形一样，波形与纯电阻性负载波形一样，Ud计算式和纯电计算式和纯电阻性负载一样；当电感足够大时，可近似认为阻性负载一样；当电感足够大时，可近似认为id 波形为平直波形，波形为平直波形，晶闸管导通角为晶闸管导通角为120，3个晶闸管各负担个晶闸管各负担13的负载电流的负载电流tIdiT19三相半波可控整流电路三相半波可控整流电路电感性负载电感性负载tuuuuuu控制角控制角6030时，电压时，电压波形出现负值，波波形出现负值，波形连续，输出电压形连续，输出电压平均值下降
6、，晶闸平均值下降，晶闸管导通角为管导通角为120tIdiT1uuvw123idRudLuuvtuuwuT1晶闸管承受的最大正反晶闸管承受的最大正反向压降为向压降为2U610三相半波可控整流电路三相半波可控整流电路电感性负载电感性负载 30时时 6562d) t(tdsinU223U 30时时 cosU17. 1U2d cosU17. 123IIIdT2 RUIdd 57. 1IIT)AV(T 电感性负载电感性负载0 90时时移相范围为移相范围为90 cosU17.1U2d11uvw123idRudL 电感性负载加续流二极管电感性负载加续流二极管tuuuuuuu电阻负载电阻负载3030时，时，u
7、 ud d连续且均大于连续且均大于0 0，续流二，续流二极管承受反压而不起作极管承受反压而不起作用用uuitiT1iDR电阻负载电阻负载3030时，时，u ud d断续，续流二极管起续断续，续流二极管起续流作用流作用12 30时时 cosU17. 1U2d 30时时3/)6cos(1 U17. 1U2d 电感性负载加续流二极管电感性负载加续流二极管tuitiT1iDR150ddTI360150I dTI360150I ddDRI12030I dDRI12030I 13第二节第二节 三相桥式全控整流电路三相桥式全控整流电路3652uvRudidL+-14wtuuuuuutuuvuuwuvwuvu
8、uwuuwvuuv1 16 61 12 25 56 65 54 43 34 43 32 2uvuwvwvuwu vwuv不可控整流电路的自然不可控整流电路的自然换相点就是可控整流电换相点就是可控整流电路控制角路控制角的起点的起点 任意时刻必须有两个晶闸任意时刻必须有两个晶闸管同时导通才能构成回路，管同时导通才能构成回路，共阳极与共阴极组各有一共阳极与共阴极组各有一只晶闸管导通只晶闸管导通触发脉冲可以采用宽脉冲触发脉冲可以采用宽脉冲和双窄脉冲两种形式工作和双窄脉冲两种形式工作双窄脉冲方式：给晶闸管双窄脉冲方式：给晶闸管发主触发脉冲时，给另一发主触发脉冲时，给另一只配对的晶闸管也发一触只配对的晶闸
9、管也发一触发脉冲，称为辅助触发脉发脉冲，称为辅助触发脉冲冲 同组晶闸管之间脉冲互差同组晶闸管之间脉冲互差120，共阳极与共阴极组，共阳极与共阴极组晶闸管差晶闸管差60，只要脉冲，只要脉冲宽度大于宽度大于60，就能构成，就能构成回路，即宽脉冲方式回路，即宽脉冲方式141 16 61 12 25 56 65 54 43 34 43 32 21 16 6控制角控制角0三相全控桥式工作原理三相全控桥式工作原理3652uvRudidL+-14wtuuvuuwuvwuvuuwuuwvuuvtuuuuuu控制角控制角60uT1晶闸管承受的最大正、反晶闸管承受的最大正、反向压降为向压降为6 U2t1 16 6
10、1 12 25 56 65 54 43 34 43 32 21 16 615tuuuuuu电阻性负载电阻性负载三相桥式全控三相桥式全控 电阻性负载电阻性负载3652uvRudid14w控制角控制角30tuuvuuwuvwuvuuwuuwvuuv1 16 61 12 25 56 65 54 43 34 43 32 21 16 6控制角控制角6060时电流处于连续时电流处于连续与断续的临界点与断续的临界点 cosU35. 1cosU34. 2L22计算计算Ud时，将纵轴右移时，将纵轴右移30 3232d) t(tdsinU626U060时时3 t1 16 61 12 25 56 65 54 43
11、34 43 32 21 16 616tuuuuuu三相桥式全控三相桥式全控 电阻性负载电阻性负载3652uvRudid14w控制角控制角90tuuvuuwuvwuvuuwuuwvuuv1 16 61 12 25 56 65 54 43 34 43 32 21 16 660时，电流断续时，电流断续 3cos1U34. 22 32d) t(tdsinU626U60120时时3 移相范围为移相范围为12017tuuuuuu电感性负载电感性负载tuuvuuwuvwuvuuwuuwvuuv电阻负载电阻负载60时波形时波形连续，感性负载与电阻性连续，感性负载与电阻性负载电压波形一样，负载电压波形一样，Ud
12、计计算式相同算式相同060时时 cosU35. 1cosU34. 2UL22d三相桥式全控三相桥式全控 电感性负载电感性负载3652uvRudidL14wuv wvuwvuwvuwvu控制角控制角301 16 61 12 25 56 65 54 43 34 43 32 21 16 6t1 16 61 12 25 56 65 54 43 34 43 32 21 16 6控制角控制角6018uveLuuv三相桥式全控三相桥式全控 电感性负载电感性负载3652uvRudideL14w控制角控制角90tuuvuuwuvwuvuuwuuwvuuvtuuuuuu 3232d) t(tdsinU626U60
13、时时 cosU35. 1cosU34. 2L2260电感性负载输出电压平均值电感性负载输出电压平均值090时时电感性负载移相范围为电感性负载移相范围为90 cosU35. 1cosU34. 2UL22duv19第三节第三节 整流电压的谐波分析整流电压的谐波分析负载电压可看作各次谐波电压的合成，对应各次谐波电压，负载电压可看作各次谐波电压的合成，对应各次谐波电压，产生各次谐波电流，负载电流便是各次谐波电流的合成产生各次谐波电流，负载电流便是各次谐波电流的合成一、多相整流电路的一般分析一、多相整流电路的一般分析mm2 U2以三相半波不可控整流电路为例计算以三相半波不可控整流电路为例计算多相电路，将
14、纵坐标选在整流电压峰多相电路，将纵坐标选在整流电压峰值处，在之间值处，在之间mmtcosU2U2d 据傅氏级数展开据傅氏级数展开 mknnmknn0d0dtncosbtnsinaUu20多相整流电路的一般分析多相整流电路的一般分析 mknn0d0dtncosbUu电压波形纵轴对称电压波形纵轴对称ud0以以2/m为周期为周期)mn2tncos()m2t(ncos) t(ncos n应为应为m的整数倍的整数倍1nsinkcosU2m2) t(tdncostcosU21b2m22mnmm msinmU2) t(tdcosU21U22m20dmm mkn20d0dtncos1nkcos21Uun=mk
15、，k=1，2，3.mm2 U221多相整流电路的一般分析多相整流电路的一般分析整流电压有效值整流电压有效值m2m2222sin1U)t(d) tcosU2(2mUmm 2n20dUUUUn为为n次谐波有效值次谐波有效值谐波分量（纹波电压）电压有效值谐波分量（纹波电压）电压有效值20d22nRUUUU 整流电压的纹波因数整流电压的纹波因数0dRuUU 22多相整流电路的一般分析多相整流电路的一般分析不 同 相 数 电 压 纹 波 因 数不 同 相 数 电 压 纹 波 因 数23612u（）（）48.218.274.180.9940m=6时，纹波因数已很小，它只有时，纹波因数已很小，它只有6次、次
16、、12次、次、18次次.谐波谐波电压，因此相数越多，输出直流电压的交流分量就越小电压，因此相数越多，输出直流电压的交流分量就越小23实用单相桥式整流电路的谐波分析实用单相桥式整流电路的谐波分析 1n)1nsin(1n)1nsin(U22a2n k2nnk2nnd0dtncosbtnsinaUu) t(tdnsintsinU22a2n 1n)1ncos(1n)1ncos(U22b2n) t(tdncostcosU22b2n cosU22U2d2UU 212222d2Rcos81UUUU 0dRuUU 24tuuuuuuuti第四节第四节 变压器漏抗对整流电路的影响变压器漏抗对整流电路的影响变压器
17、绕组漏感可以用一个电感变压器绕组漏感可以用一个电感LB表示，由于漏感存在，使电流表示，由于漏感存在，使电流换向要经过一段时间，不能瞬时换向要经过一段时间，不能瞬时完成完成123uvwRLLLL换相过程所对应的时间用电换相过程所对应的时间用电角度表示，叫换向重叠角角度表示，叫换向重叠角在换相过程中，两相回路产在换相过程中，两相回路产生一环流生一环流ikiv=ik iu=Id-ikdtdiLudtdiLuukBvkBud 2uuuvud dtdiL2uukBuv 25换相压降换相压降 ) t(d)uu(2mUdvd换相压降换相压降 ) t(d)dtdiLu(u2mkBvv ) t(ddtdiL2m
18、kB dI0kBdiL2mdBdBI2mXIL2m 123uvwRLLLLtuuuuuuuti26换相压降换相压降单相双半波电路：单相双半波电路：m=2 XB=LB单相桥式电路：单相桥式电路：m=2 XB=LB三相半波电路：三相半波电路：m= XB=LB三相桥式电路：三相桥式电路：m=6 XB=LBdBdI2mXU 27换相重叠角换相重叠角)mtcos(U2u2u )mtcos(U2u2v tuuuuuuutitsinmsinU22uu2uv dtdiL2kB ) t(tdsinmsinU2L1di2Bk ) t(tdsinLmsinU2diB2I0kd28换相重叠角换相重叠角 )cos(cosLmsinU2IB2d msinU2XI)cos(cos2Bd 单相双半波电路：单相双半波电路：m=2 XB=LB2BdU2XI)cos(cos 单相桥式电路：单相桥式电路：m=2 XB=LB2BdU2XI)cos(cos 292BdUXI2)cos(cos 2BdU6XI2)cos(cos 2BdU6XI2)cos(cos 换相重叠角换相重叠角三相半波电路：三相半波电路：m= XB=LB三相桥式电路：三相桥式电路：m=6 XB=LBU2取取3 U2六相半波电路：六相半波电路：m=6 XB=LBU2取取U2
