1、3.3 3.3 三相半波可控整流电路三相半波可控整流电路一、 电阻性负载udidN三角形三角形星形星形1.1.电路的特点：电路的特点：变压器二次侧接成星形，变压器二次侧接成星形，而一次侧接成三角形。而一次侧接成三角形。三个晶闸管分别接入三个晶闸管分别接入 、b b、c c三相电源，其阴极三相电源，其阴极连接在一起连接在一起共阴极共阴极接法接法 。13.3 3.3 三相半波可控整流电路三相半波可控整流电路udidN0tuu ubucwtwt1 1wtwt2 2wtwt3 3wtwt4 4VDVD1 1导通，导通，u ud d= =u u VDVD2 2导通，导通，u ud d= =u ub bV
2、DVD3 3导通，导通，u ud d= =u uc c二极管换相时刻为二极管换相时刻为自然自然换相点换相点，是各相晶闸管，是各相晶闸管能触发导通的最早时刻，能触发导通的最早时刻，将其作为计算各晶闸管将其作为计算各晶闸管触发角触发角 的起点，即的起点，即 =0=0 。 自然换相点自然换相点（ =0=0 ）2图图3-13 三相半波可控整流电路共三相半波可控整流电路共阴极接法电阻负载时的电路及阴极接法电阻负载时的电路及 =0 时的波形时的波形 3.3 3.3 三相半波可控整流电路三相半波可控整流电路2. 2. 工作原理：工作原理：（1 1） 0 0 每管导通每管导通120120, , 三相电源三相电
3、源轮流向负载供电，轮流向负载供电，负载电压负载电压u ud d为三相电源电压正半周包为三相电源电压正半周包络线。络线。 变压器二次绕组的电流变压器二次绕组的电流: :变变压器二次侧压器二次侧 相绕组和晶闸管相绕组和晶闸管VT1VT1的电流波形相同，的电流波形相同，变压器变压器二次绕组电流有直流分量。二次绕组电流有直流分量。 晶闸管的电压波形，由晶闸管的电压波形，由3段段组成。组成。 )Rb)c)d)e)f)u2Ridu ubuc =0Owt1wt2wt3uGOudOOu bu cOiVT1uVT1wtwtwtwtwt3（2 2） =30=30 时，波形如下图所示时，波形如下图所示 =30u2u
4、aubucOwtOwtOwtOwtOwtuGuduabuacwt1iVT1uVT1uac 30 时的波形：负载电流连续，晶闸管导通角等于时的波形：负载电流连续，晶闸管导通角等于120 。（ 30 时负载电流连续和断续之间的临界状态）时负载电流连续和断续之间的临界状态）4（3 3） =60=60 时，波形如下图所示时，波形如下图所示wtwtwtwt =60u2uaubucOOOOuGudiVT1 30 的情况：负的情况：负载电流断续，晶闸管载电流断续，晶闸管导通角小于导通角小于120 。 移相范围移相范围： 0 150 53. 3. 各电量计算各电量计算 （1 1）0 0 3030 时，负载电流
5、连续，有：时，负载电流连续，有： 当当 =0 =0 时，时，U Ud d最大，为最大，为 。 （2 2） 3030 150 150 时，负载电流断续，晶闸管时，负载电流断续，晶闸管导通角减小，此时有：导通角减小，此时有： wwcos17.1cos263)(sin2321226562dUUttdUU2d0d17.1UUU)6cos(1675. 0)6cos(1223)(sin2321262dwwUttdUU3.3 3.3 三相半波可控整流电路三相半波可控整流电路6 负载电流平均值为 流过晶闸管的电流平均值为 晶闸管承受的最大电压，为变压器二次线电压峰值，即RUIdd26UUTM3.3 3.3 三
6、相半波可控整流电路三相半波可控整流电路ddTII317二、 阻感负载1.工作原理及波形分析abcTRLu2udeLidV T1V T2V T3udiauaubucibiciduacuabuacOwtOwtOwtOwtOwtOwtuV T1图图3-14 三相半波可控整流电路，阻感负三相半波可控整流电路，阻感负载时的电路及载时的电路及 =60 时的波形时的波形3.3 3.3 三相半波可控整流电路三相半波可控整流电路阻感负载，当阻感负载，当L L值很大时，值很大时，i id d波形基本平直波形基本平直0 0 3030 时：整流电压时：整流电压波形与电阻负载时相同。波形与电阻负载时相同。3030 90
7、90时：（如时：（如 =60=60 时的波形右图所示）。时的波形右图所示）。特点：晶闸管特点：晶闸管导通角均为导通角均为120120，与控制角，与控制角 无关；无关；移移相范围为相范围为9090 ；晶闸管电流；晶闸管电流波形近似为方波。波形近似为方波。82.各电量计算各电量计算(1) 输出电压平均值输出电压平均值 ud(2）负载负载电流平均值电流平均值 (3）流过晶闸管的电流平均值流过晶闸管的电流平均值IdT、有效值有效值IT 以及承受以及承受的最高电压的最高电压UTM分别为分别为 wwcos217. 1)(sin223/21656dUttdUURUIdd3.3 3.3 三相半波可控整流电路三
8、相半波可控整流电路ddTII31dTII3126UUTM9图图3-15 三相半波可控整流电路，阻三相半波可控整流电路，阻感负载感负载(不接续流管不接续流管)时的波形时的波形3. 大电感负载接续流二极管大电感负载接续流二极管为了扩大移相范围并使负载电流为了扩大移相范围并使负载电流id 平平稳，可在电感负载两端并接续流二极稳，可在电感负载两端并接续流二极管，由于续流管的作用，管，由于续流管的作用，ud波形已不波形已不出现负值，与电阻性负载出现负值，与电阻性负载ud波形相同。波形相同。 3.3 3.3 三相半波可控整流电路三相半波可控整流电路接入接入VD图图3-16 三相半波可控整流电路，阻三相半波
9、可控整流电路，阻感负载感负载(接续流管接续流管)时的波形时的波形103. 大电感负载接续流二极管大电感负载接续流二极管在在030区间，电源电区间，电源电压均为正值，压均为正值，ud波形连续，续波形连续，续流管不起作用；流管不起作用；当当30150区间，电区间，电源电压出现过零变负时，续流源电压出现过零变负时，续流管及时导通为负载电流提供续管及时导通为负载电流提供续流回路，晶闸管承受反向电源流回路，晶闸管承受反向电源相电压而关断。这样相电压而关断。这样ud波形断波形断续但不出现负值。续流管续但不出现负值。续流管VD起起作用时，晶闸管与续流管的导作用时，晶闸管与续流管的导通角分别为：通角分别为：
10、3.3 3.3 三相半波可控整流电路三相半波可控整流电路150T)30(3D11三、反电动势负载三、反电动势负载与单相全控桥反电势负载情况相与单相全控桥反电势负载情况相似，在电枢回路中串入电感量足似，在电枢回路中串入电感量足够大的够大的Ld。这就为含有反电势的这就为含有反电势的大电感负载，其波形分析、各电大电感负载，其波形分析、各电量计算式与大电感负载时相同量计算式与大电感负载时相同 ，仅电流计算公式不同仅电流计算公式不同dddREUI同样，为了扩大移相范围，并同样，为了扩大移相范围，并使使id波形更加平稳，也可在负载波形更加平稳，也可在负载两端并联续流管两端并联续流管VD。其波形分其波形分析
11、和计算方法，与接续流管的析和计算方法，与接续流管的三相半波大电感负载相同三相半波大电感负载相同。 图图3-17 三相半波可控整流电路，反电动三相半波可控整流电路，反电动势负载的波形势负载的波形12v各电量计算各电量计算 (1) (1) 负载电压平均值负载电压平均值U Ud d和电流平均值和电流平均值I Id d 1) 0 1) 03030时时 2) 30 2) 30150150时时 3) 3)负载电流负载电流 Id=Ud/Rd3.3 3.3 三相半波可控整流电路三相半波可控整流电路coscos17. 102ddUUU)6cos(1 675. 021)6cos(1 45. 0322UUUd13（2 2）晶闸管电流平均值）晶闸管电流平均值I IdTdT、有效值有效值I IT T 及晶闸管承受的最及晶闸管承受的最高电压值高电压值U UTMTM 1 1）0 03030时时 2) 2)3030150150时时 （3 3）续流管平均电流）续流管平均电流IdD、有效值有效值ID及承受的最高电压及承受的最高电压UDM (30150) ddTII31dTII3126UUTM ddTII360150dTII36015026UUTM ddDII12030dDII1203026UUDM14
