課程設計大功率可控整流器設計

1、目錄1設計任務及要求21.1 初始條件21.2 要求完成的主要任務22 變流器主電路設計與原理說明32.1 主電路圖的設計32.2 主電路原理33 觸發(fā)電路設計83.1 觸發(fā)電路選擇83.2 觸發(fā)電路93.3 觸發(fā)電路的定相134 保護電路的設計154.1 過電流保護154.2 過電壓保護165 參數(shù)的設定和計算186 應用舉例196.1 作為蓄電池充電器196.2 在溫度控制上的應用197 心得小結20參考文獻21大功率可控整流器的設計 1設計任務及要求1.1 初始條件1220v交流供電電源，整流變壓器（六相繞組），晶閘管若干只；2.各種電阻和電感，快速熔斷器fu，電容c。1.2 要求完成的

2、主要任務1變流器主電路設計，原理說明；2. 觸發(fā)電路設計，每個開關期間觸發(fā)次序與相位分析；3. 保護電路設計，過電流保護，過電壓保護原理分析；4. 參數(shù)設定和計算（包括觸發(fā)角的選擇，輸出平均電流，輸出平均電壓，輸出有功功率計算，輸出波形分析）；5.應用舉例；6心得小結。2 變流器主電路設計與原理說明2.1 主電路圖的設計在電解電鍍等工業(yè)設計應用中，經(jīng)常需要大功率的可調直流電源。如果采用三相橋式電路，整流器件的數(shù)量很多，還有兩個管壓降損耗，降低了效率。在這種情況下，可采用帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路，如圖1所示。該電路課簡稱雙反星形電路。圖1 帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路2.2 主電

3、路原理整流變壓器二次側為星型接法的兩個繞組,a與a、b與b、c與c接在三相變壓器的三個鐵芯柱上，且匝數(shù)相同但同名端位置相反，使ua與ua、ub與ub、uc與uc的電壓大小相等、相位差180度。兩個繞阻分別接成兩組三相半波共陰極接法的整流電路，通過平衡電抗器lp并聯(lián)起來。變壓器二次側兩繞組的極性相反可消除鐵芯的直流磁化。平衡電抗器lp是從中心抽頭，左右兩部分繞在同一鐵芯上，匝數(shù)相等，繞向相同，用來保證兩組三相半波整流電路能同時并聯(lián)導通，每組承擔一半負載。因此，與三相橋式電路相比，在采用相同晶閘管的條件下，雙反星形電路的輸出電流可大一倍。當兩組三相半波的控制角 =0º 時，兩相整流電壓、

4、電流的波形如圖2所示。圖2 雙反星形電路， =0º 時兩組整流電壓、電流波形 在上圖中，兩組的相電壓互差180º，因而相電流亦互差180º。其幅值相等，都是id/2。以a相而言，相電流ia與ia，出現(xiàn)的時刻雖不同，但他們的平均值都是id/6。因為平均電流相等而繞組的極性相反，所以直流安匝互相抵消。因此本電路的利用繞組的極性相反來消除直流磁通勢的。在這種并聯(lián)電路中，在兩個星形的中點間接有帶中間抽頭的平衡電抗器，這事因為兩個直流電源并聯(lián)運行時，只有當兩個電源的電壓平均值和瞬時值均相等時，才能是負載電流平均分配。在雙反星形電路中，雖然兩組整流電壓的平均值ud1和ud2是

5、相等的，但是它們的脈動波相差60º，它們的瞬時值是不同的，如圖3a所示。現(xiàn)在把六個晶閘管的陰極連接在一起，因而兩個星形的中點n1和n2間的電壓便等于ud1和ud2之差。其波形是三倍頻的近似三角波，如圖3b所示。這個電壓加在平衡電抗器lp上，產(chǎn)生電流ip,它通過兩組星形自成回路，不流到負載中去，稱為環(huán)流或平衡電流?？紤]到ip后，每組三相半波承擔的電流分別為id/2±ip。為了使兩組電流盡可能平均分配，一般使lp值足夠大，以便限制環(huán)流在其負載額定電流的1%2%以內。圖3 平衡電抗器作用下輸出電壓的波形和平衡電抗器上電壓的波形 在圖1所示的雙反星形電路中，如不接平衡電抗器，即成為

6、六相半波整流器電路，在任一瞬間只能有一個晶閘管導電，其余五個晶閘管均承受反壓二阻斷，每個管子的最大導通角為60º，每個管子的平均電流為id/6。當=0時，六相半波整流電路的ud為1.35u2，比三相半波是的1.17u2略大些，其波形如圖3a的包絡線所示，由于六相半波整流電路因晶閘管導電時間段，變壓器利用率低，估計少采用。可見，雙反星形與六相半波電路的區(qū)別在于有無平衡電抗器。以下分析由于平衡電抗器的作用，使得兩組三相半波整流電路同時導電的原理。在圖3a中取任一瞬間如t1,這時ub'及ua均為正值，然而ub'大于ua,如果兩組三相半波整流電路中點n1和n2直接相連，則必然

7、只有b'相的晶閘管能導電。接了平衡電抗器后，n1、n2間的電位差加在lp的兩端，它補償了ub'和ua的電動勢差，使得ub'和ua相的晶閘管能同時導電，如題4所示。由于在t1時電壓ub'比ua高，vt6導通，此電流在流經(jīng)lp時，lp上要感應一電動勢up,它的方向是要阻止電流增大。可以導出平衡電抗器兩端電壓和整流輸出電壓的數(shù)學表達式如下： （1） （2）雖然ub'>ua，導致ud1<ud2，但由于lp的平衡作用，使得晶閘管vt6和vt1都承受正向電壓而同時導通。隨著時間推遲至ub'與ua的交點，由于ub'與ua，兩管繼續(xù)導電，此時

8、up=0。之后ub'<ua，則流經(jīng)b'相的電流要減小，但lp有阻止此電流減小的作用，lp仍起作用，使vt6繼續(xù)起導電，直到uc'>ub',電流才從vt6換至vt2。此時變成vt1、vt2同時導電。每隔60º有一個晶閘管換相。每一組中的每一個晶閘管仍按三相半波的導電規(guī)律而各輪流導電120º。圖4 取不同值時輸出電壓波形 =30º、=60º和=90º時輸出電壓波形如圖4所示。從圖中可以看出，雙反星形電路的輸出電壓波形與三相半波電路比較，脈動程度減小了，脈動頻率加大一倍，f=300hz。在電感負載情況下，當

9、=90º時，輸出電壓波形正負面積相等，ud=0，因而要求的移相范圍為90º。如果是電阻負載，則ud波形不應出現(xiàn)負值，僅保留波形中正的部分。同樣可以得出，當=120º時，ud=0，因而電阻負載要求的移相范圍為120º。雙反星形電路是兩組三相半波電路的并聯(lián)，所以整流電壓平均值與三相半波整流電路的整流電壓平均值相等，在不同控制角時 ud=1.17u2cos。比較雙反星形電路與三相橋式電路可得：三相橋式電路是兩組三相半波電路串聯(lián)，而雙反星形電路是兩組三相半波電路并聯(lián)，且后者需用平衡電抗器；當變壓器二次側電壓有效值u2相等時，雙反星形電路的整流電壓平均值ud是三相

10、橋式電路的1/2，而整流電流平均值id是三相橋式電路的兩倍；在兩種電路中，晶閘管的導通及觸發(fā)脈沖的分配關系是一樣的，整流電壓ud和整流電流id的波形形狀一樣。3 觸發(fā)電路設計3.1 觸發(fā)電路選擇變流電路的功能通常是依靠電力半導體器件的可控性實現(xiàn)的，用于為電力半導體器件提供驅動信號的電路稱為驅動電路。晶閘管變流電路的功能是依靠晶閘管正相導通的可控性實現(xiàn)的。經(jīng)閘管由正向阻斷狀態(tài)轉為正相導通狀態(tài)時，必須在門極與陰極間施加足夠的正向電壓。為了減少門極損耗并提高觸發(fā)強度，觸發(fā)電壓常采用脈沖型信號。一般晶閘管變流電路的控制框圖如圖5所示。圖中，同步電路獲得與交流電源同步的正弦交流信號，并確定各元件自然換相

11、點和移相范圍；控制電路綜合系統(tǒng)信息進行處理，產(chǎn)生和負載所需電壓相適應的相位控制信號；移相控制電路接受相位控制信號，在移相范圍內確定以自然換相點為計算起點的控制角，產(chǎn)生移相脈沖信號；驅動電路對該移相脈沖信號進行整形處理，產(chǎn)生所需幅值和寬度的觸發(fā)脈沖信號。 變流電路負 載電 源觸發(fā)信號驅動電路同步電路反饋信號控制電路移 相控制電路相 位同步信號給 定信 號控制信號圖5 晶閘管變流電路的控制框圖 觸發(fā)電路的類型很多,各有其特點。在選擇觸發(fā)電路時，應根據(jù)系統(tǒng)的要求合理選擇。 對于三相橋式全控整流電路，在其合閘啟動過程中或電流斷續(xù)時，為確保電路在正常工作，需保證同時導通的兩個晶閘管均有脈沖。為此，可采用

12、兩種方法：一種是使脈沖寬度大于（一般?。?，稱為寬脈沖觸發(fā)；另一種方法是，在觸發(fā)某個晶閘管的同時，給前一個晶閘管補發(fā)脈沖，即用兩個窄脈沖代替寬脈沖，兩個窄脈沖的前沿相差，脈寬一般為，稱為雙脈沖觸發(fā)。雙脈沖電路較復雜，但要求的觸發(fā)電路輸出功率小。寬脈沖觸發(fā)電路雖可少輸出一半脈沖，但為了不使脈沖變壓飽和，需將鐵心體積做得較大，繞組匝數(shù)較多，導致漏感增大，脈沖前沿不夠陡。因此，常用的是雙脈沖觸發(fā)。3.2 觸發(fā)電路tc787是采用獨有的先進ic工藝技術，并參照國外最新集成移相觸發(fā)集成電路而設計的單片集成電路。它可單電源工作，亦可雙電源工作，主要適用于三相晶閘管移相觸發(fā)和三相功率晶體管脈寬調制電路，以構成

13、多種交流調速和變流裝置。它們是目前國內市場上廣泛流行的tca785及kj(或kc)系列移相觸發(fā)集成電路的換代產(chǎn)品，與tca785及kj(或kc)系列集成電路相比，具有功耗小、功能強、輸入阻抗高、抗干擾性能好、移相范圍寬、外接元件少等優(yōu)點，而且裝調簡便、使用可靠，只需一個這樣的集成電路，就可完成3只tca785與1只kj041、1只kj042或5只kj(3只kj004、1只kj041、1只kj042)(或kc)系列器件組合才能具有的三相移相功能。因此，tc787/tc788可廣泛應用于三相半控、三相全控、三相過零等電力電子、機電一體化產(chǎn)品的移相觸發(fā)系統(tǒng)，從而取代tca785、kj004、kj00

14、9、kj041、kj042等同類電路，為提高整機壽命、縮小體積、降低成本提供了一種新的、更加有效的途徑。 圖6tc787(或tc788)的引腳排列(引腳向下)一、各引腳的名稱、功能及用法如下(1) 同步電壓輸入端：引腳1(vc)、引腳2(vb)及引腳18(va)為三相同步輸入電壓連接端。應用中，分別接經(jīng)輸入濾波后的同步電壓，同步電壓的峰值應不超過tc787/tc788的工作電源電壓vdd。(2) 脈沖輸出端：在半控單脈沖工作模式下，引腳8(c)、引腳10(b)、引腳12(a)分別為與三相同步電壓正半周對應的同相觸發(fā)脈沖輸出端，而引腳7(-b)、引腳9(-a)、引腳11(-c)分別為與三相同步電

15、壓負半周對應的反相觸發(fā)脈沖輸出端。當tc787或tc788被設置為全控雙窄脈沖工作方式時，引腳8為與三相同步電壓中c相正半周及b相負半周對應的兩個脈沖輸出端；引腳12為與三相同步電壓中a相正半周及c相負半周對應的兩個脈沖輸出端；引腳11為與三相同步電壓中c相負半周及b相正半周對應的兩個脈沖輸出端；引腳9為與三相同步電壓中a相同步電壓負半周及c相電壓正半周對應的兩個脈沖輸出端；引腳7為與三相同步電壓中b相電壓負半周及a相電壓正半周對應的兩個脈沖輸出端；引腳10為與三相同步電壓中b相正半周及a相負半周對應的兩個脈沖輸出端。應用中，均接脈沖功率放大環(huán)節(jié)的輸入或脈沖變壓器所驅動開關管的控制極。(3)

16、控制端: 引腳4(vr)：移相控制電壓輸入端。該端輸入電壓的高低，直接決定著tc787/tc788輸出脈沖的移相范圍，應用中接給定環(huán)節(jié)輸出，其電壓幅值最大為tc787/tc788的工作電源電壓vdd。 引腳5(pi)：輸出脈沖禁止端。該端用來進行故障狀態(tài)下封鎖tc787/tc788的輸出，高電平有效，應用中，接保護電路的輸出。 引腳6(pc)：tc787/tc788工作方式設置端。當該端接高電平時，tc787/tc788輸出雙脈沖列；而當該端接低電平時，輸出單脈沖列。 引腳13(cx)：該端連接的電容cx的容量決定著tc787或tc788輸出脈沖的寬度，電容的容量越大，則脈沖寬度越寬。 引腳1

17、4(cb)、引腳15(cc)、引腳16(ca)：對應三相同步電壓的鋸齒波電容連接端。該端連接的電容值大小決定了移相鋸齒波的斜率和幅值，應用中分別通過一個相同容量的電容接地。(4) 電源端tc787/tc788可單電源工作，亦可雙電源工作。單電源工作時引腳3(vss)接地，而引腳17(vdd)允許施加的電壓為818v。雙電源工作時，引腳3(vss)接負電源，其允許施加的電壓幅值為-4-9v，引腳17(vdd)接正電源，允許施加的電壓為+4+9v。 二、內部結構及工作原理簡介tc787/tc788的內部結構及工作原理框圖如圖2所示。由圖可知，在它們內部集成有三個過零和極性檢測單元、三個鋸齒波形成單

18、元、三個比較器、一個脈沖發(fā)生器、一個抗干擾鎖定電路、一個脈沖形成電路、一個脈沖分配及驅動電路。它們的工作原理可簡述為：經(jīng)濾波后的三相同步電壓通過過零和極性檢測單元檢測出零點和極性后，作為內部三個恒流源的控制信號。三個恒流源輸出的恒值電流給三個等值電容ca、cb、cc恒流充電，形成良好的等斜率鋸齒波。鋸齒波形成單元輸出的鋸齒波與移相控制電壓vr比較后取得交相點，該交相點經(jīng)集成電路內部的抗干擾鎖定電路鎖定，保證交相唯一而穩(wěn)定，使交相點以后的鋸齒波或移相電壓的波動不影響輸出。該交相信號與脈沖發(fā)生器輸出的脈沖(對tc787為調制脈沖，對tc788為方波)信號經(jīng)脈沖形成電路處理后變?yōu)榕c三相輸入同步信號相

19、位對應且與移相電壓大小適應的脈沖信號送到脈沖分配及驅動電路。假設系統(tǒng)未發(fā)生過電流、過電壓或其它非正常情況，則引腳5禁止端的信號無效，此時脈沖分配電路根據(jù)用戶在引腳6設定的狀態(tài)完成雙脈沖(引腳6為高電平)或單脈沖(引腳6為低電平)的分配功能，并經(jīng)輸出驅動電路功率放大后輸出，一旦系統(tǒng)發(fā)生過電流、過電壓或其它非正常情況，則引腳5禁止信號有效，脈沖分配和驅動電路內部的邏輯電路動作，封鎖脈沖輸出，確保集成電路的6個引腳12、11、10、9、8、7輸出全為低電平。圖7tc787原理框圖 三、基本設計特點1主要設計特點(1) tc787適用于主功率器件是晶閘管的三相全控橋或其他拓撲結構電路的系統(tǒng)中作為晶閘管

20、的移相觸發(fā)電路。而tc788適用于以功率晶體管(gtr)或絕緣柵雙極晶體管(igbt)為功率單元的三相全橋或其他拓撲結構電路的系統(tǒng)中作為脈寬調制波產(chǎn)生電路，且任一種芯片均可同時產(chǎn)生六路相序互差60°的輸出脈沖。(2) tc787/tc788在單、雙電源下均可工作，使其適用電源的范圍較廣泛，它們輸出三相觸發(fā)脈沖的觸發(fā)控制角可在0180°范圍內連續(xù)同步改變。它們對零點的識別非常可靠，使它們可方便地用作過零開關，同時器件內部設計有移相控制電壓與同步鋸齒波電壓交點(交相)的鎖定電路，抗干擾能力極強。電路自身具有輸出禁止端，使用戶可在過電流、過電壓時進行保護，保證系統(tǒng)安全。 (3)

21、tc787/tc788分別具有a型和b型器件，使用戶可方便地根據(jù)自己應用系統(tǒng)所需要的工作頻率來選擇(工頻時選a型器件，中頻100400hz時選b型器件)。同時，tc787輸出為脈沖列，適用于觸發(fā)晶閘管及感性負載；tc788輸出為方波，適用于驅動晶體管。因兩種集成電路引腳完全相同，故增加了用戶控制用印制電路板的通用性，使同一印制電路板只需要互換集成電路便可用于控制晶閘管或晶體管。(4) tc787/tc788可方便地通過改變引腳6的電平高低，來設置其輸出為雙脈沖列還是單脈沖列。圖8 整流電路的集成觸發(fā)電路3.3 觸發(fā)電路的定相向晶閘管整流電路供電的交流側電源通常來自電網(wǎng)，電網(wǎng)的頻率不是固定不變的

22、，而是會在允許內有一定的波動。觸發(fā)電路除了應當保證工作頻率與主電路交流電源的頻圖9 主電路電壓與同步電壓關系示意圖率一致外，還應保證每個晶閘管觸發(fā)脈沖與施加于晶閘管的交流電壓保持固定、正確的相位關系。為保證觸發(fā)電路和主電路頻率一致，利用一個同步變壓器，將一次側接入為主電路供電的電網(wǎng)，由其二次側提供同步電壓信號，這樣，由同步電壓決定的觸發(fā)脈沖頻率與主電路晶閘管電壓頻率始終是一致的。接下來就是觸發(fā)電路的定相，即選擇同步電壓信號的相位，以保證觸發(fā)脈沖相位正確。觸發(fā)電路的定相由多方面的因素確定，主要包括相控電路的主電路結構、觸發(fā)電路結構等。觸發(fā)電路定相的關鍵是確定同步信號與晶閘管陽極電壓的關系。主電路

23、電壓與同步電壓的關系如圖6所示。對于晶閘管vt1，其陽極與交流側電壓相接，可簡單表示為vt1所接主電路電壓為+，vt1的觸發(fā)脈沖從 至的范圍為。采用鋸齒波同步的觸發(fā)電路時，同步信號負半周的起點對應于鋸齒波的起點，通常使鋸齒波的上升段為，上升段起始的和終了的線性度不好，舍去不用，使用中間的。鋸齒波的中點與同步信號位置對應。對于雙反星形整流電路，使的觸發(fā)角為。當時為整流工作，時為逆變工作。將確定為鋸齒波的中點，鋸齒波向前、向后各有的移相范圍。于是與同步電壓的對應，也就是與同步電壓的對應。對于其它五個晶閘管，也存在同樣的對應關系，即同步電壓應滯后于主電路電壓。對于vt4、vt6和vt2，它們的電路電

24、壓分別為ua'、ub'和uc'。它們的相電壓分別與ua、ub和uc相差180º。以上分析了同步電壓與主電路電壓的關系，一旦確定了整流變壓器和同步變壓器的接法，即可選定每一個晶閘管的同步電壓信號。圖10給出了變壓器接法的一種情況及相應的矢量圖，其中主電路整流變壓器為dy11聯(lián)結，同步變壓器為dy5y11聯(lián)結，這時，同步電壓應選取的結果如表1所示。圖10 同步變壓器和整流變壓器的接法及矢量圖表1 各晶閘管的同步電壓（采用圖8變壓器接法時）晶閘管vt1vt2vt3vt4vt5vt6主電路電壓uauc'ubua'ucub'同步電壓-usausc

25、-usbusa-uscusb為防止電網(wǎng)電壓波形畸變對觸發(fā)電路產(chǎn)生干擾，可對同步電壓進行r-c濾波，當r-c濾波滯后角為時，同步電壓選取結果如表2所示。表2 各晶閘管的同步電壓（有r-c濾波波滯后）晶閘管vt1vt2vt3vt4vt5vt6主電路電壓uauc'ubua'ucub'同步電壓usb-usausc-usbusa-usc當變流形式不同，或整流變壓器、同步變壓器接法不同時，可參照上述例子確定同步電壓信號。4 保護電路的設計4.1 過電流保護電力電子電路運行不正常或者發(fā)生故障時，可能會發(fā)生過電流。過電流分過載和短路兩種情況。圖9給出了各種過電流保護措施及其配置位置，其

26、中快速熔斷器、直流快速斷路器和過電流繼電器是較為常用的措施。一般電力電子裝置均同時采用幾種過電流保護措施，以提高保護的可靠性和合理性。在選擇各種保護措施時應注意相互協(xié)調。通常，電子電路作為第一保護措施，快速熔斷器僅作為短路時的部分區(qū)段的保護，直流民快速斷路器整定在電子電路動作之后實現(xiàn)保護，過電流繼電器整定在過載時動作。 圖11 過電流保護措施及配置位置采用快速熔斷器（簡稱快熔）是電力電子裝置中最有效、應用最廣的一種過電流保護措施。在選擇快熔時應考慮：1） 電等級應根據(jù)熔斷后快熔實際承受的電壓來確定。2） 電流容量應按其在主電路中的接入方式和主電路連接形式確定。快熔一般與電力半導體器件串聯(lián)連接，

27、在小容量裝置中也可串接于閥側交流母線或直流母線中?？烊鄣闹祽∮诒槐Ｗo器件的允許值。3） 為保證熔體在正常過載的情況下不熔化，應考慮其時間-電流特性?？烊蹖ζ骷谋Ｗo方式可分為全保護和短路保護兩種。全保護是指不論過載還是短路均由快熔進行保護，此方式只適用于小功率裝置或器件使用裕度較大的場合。短路保護方式是指快熔只在短路電流較大的區(qū)域內起保護作用，此方式下需與其他過電流保護措施相配合?？烊垭娏魅萘康木唧w選擇方法可參考有關的工程手冊。對一些重要的且易發(fā)生短路的晶閘管設備，或者工作頻率較高、很難用快速熔斷器保護的全控型器件，需要采用電子電路進行過電流保護。4.2 過電壓保護電力電子裝置可能的過電壓分

28、為外因過電壓和內因過電壓。外因過電壓主要來自雷擊和系統(tǒng)中的操作過程等，包括：圖12 過電壓抑制措施及配置位置f避雷器d變壓器靜電屏蔽層c靜電感應過電壓抑制電容rc1閥側浪涌過電壓抑制用rc電路rc2閥側浪涌過電壓抑制用反向阻斷式rc電路rv壓敏電阻過電壓抑制器rc3閥器件換相過電壓抑制用rc電路rc4直流側rc抑制電路rcd閥器件關斷過電壓抑制用rcd電路1） 操作過電壓：由分閘、合閘等開關操作引起；2） 雷擊過電壓：由雷擊引起。內因過電壓主要來自電力電子裝置內部器件的開關過程，包括：1）換相過電壓：晶閘管或與全控型器件反并聯(lián)的二極管在換相結束后不能立刻恢復阻斷，因而有較大的反向電流流過，當恢

29、復了阻斷能力時，該反向電流急劇減小，會由線路電感在器件兩端感應出過電壓；2）關斷過電壓：全控型器件關斷時，正向電流迅速降低而由線路電感在器件兩端感應出的過電壓。圖13 rc過電壓抑制電路連接方式 a) 單相b) 三相圖14 反向阻斷式過電壓抑制用rc電路電力電子裝置可視具體情況只采用其中的幾種。其中rc3和rcd為抑制內因過電壓的措施，屬于緩沖電路范疇。外因過電壓抑制措施中，rc過電壓抑制電路最為常見，典型聯(lián)結方式見圖11。rc過電壓抑制電路可接于供電變壓器的兩側（供電網(wǎng)一側稱網(wǎng)側，電力電子電路一側稱閥側），或電力電子電路的直流側。大容量電力電子裝置可采用圖12所示的反向阻斷式rc電路。5 參

30、數(shù)的設定和計算 雙反星形電路是兩組三相半波電路的并聯(lián)，所以整流電壓平均值與三相半波整流電路的整流電壓平均值相等，在不同控制角時輸出平均電壓為： ud=1.17u2cos (3) 將=30º和u2=220v帶入上式計算得 ud=223v 雙反星形電路是兩組三相半波電路并聯(lián)，每組三相半波整流電流是負載電流的1/2，所以負載電流為： id=2ud/r (4) 取r=10，id=44.6a 電流有效值與直流電流的關系為：i=id (5)將電流波形分解為傅里葉級數(shù)得,以a相電流為例，將電流負、正兩半波得中點作為時間零點，則有： (6)由式（6）得電流基波和各次諧波有效值分別為 (7)由式（5）

31、和式（7）可得基波因數(shù)為 (8)由于電流基波與電壓的相位差仍為，故位移因數(shù)為 (9)由此算出功率因數(shù)為 (10)把代入計算得 (11) 整流電路的視在功率為：s=udid=223×44.6=9945.8w (12) 有功功率為：p=s=7956.64w (13)6 應用舉例6.1 作為蓄電池充電器本設計也可作為對蓄電池充電或一般工業(yè)用的直流穩(wěn)壓或穩(wěn)流電源為適應蓄電池的不同組合和使用特點，產(chǎn)品的品種參數(shù)較多，選擇使用比較方便。晶閘管整流設備一般具有較優(yōu)良的穩(wěn)壓穩(wěn)流特性，可實現(xiàn)恒流和恒壓充電。電站（廠）使用的充電設備，輸出電壓一般較高，容量較大。有一些產(chǎn)品具有逆變功能（可在兩個象限工作），在進行蓄電池放電實驗時，可直接將放電電能回饋電網(wǎng)無需專門設置放電負載。而快速充電設備是專門對充電時間有特殊要求用戶設計的，一般有較完整的控制性能。6.2 在溫度控制上的應用在抗生素生產(chǎn)企業(yè)電加熱設備較為廣泛