東南大學_電力電子技術(shù)課件1

1、12電力電子技術(shù)就是應(yīng)用于電力變換的電子技術(shù)。電力電子技術(shù)就是應(yīng)用于電力變換的電子技術(shù)。電力電子技術(shù)包括電力電子器件、電路和控制三個部電力電子技術(shù)包括電力電子器件、電路和控制三個部分，涉及電氣工程三大領(lǐng)域：電力、電子、控制。分，涉及電氣工程三大領(lǐng)域：電力、電子、控制。 電力電子器件及類型電力電子器件及類型 電力電子器件是由半導體材料制成的器件。主要包括電力電子器件是由半導體材料制成的器件。主要包括三大類：三大類： 整流管：如普通整流管、快速整流管、肖特基整流管整流管：如普通整流管、快速整流管、肖特基整流管等，其伏安特性與二極管類似。等，其伏安特性與二極管類似。 晶閘管：主要有普通晶閘管、快速晶

2、閘管、雙向晶閘晶閘管：主要有普通晶閘管、快速晶閘管、雙向晶閘管、可關(guān)斷晶閘管、逆導晶閘管和管、可關(guān)斷晶閘管、逆導晶閘管和MOS門極晶閘管等。門極晶閘管等。3iu0理想開關(guān)理想開關(guān)iu0二極管二極管iu0晶閘管晶閘管iu0晶體管晶體管功率晶體管：有雙極型功率晶體管、功率場效應(yīng)晶體功率晶體管：有雙極型功率晶體管、功率場效應(yīng)晶體管、達林頓管、絕緣柵雙極晶體管等。功率晶體管特管、達林頓管、絕緣柵雙極晶體管等。功率晶體管特性類似于普通晶體管，但只用于開關(guān)狀態(tài)。性類似于普通晶體管，但只用于開關(guān)狀態(tài)。 開關(guān)特性開關(guān)特性 電力半導體器件主要作為開關(guān)來應(yīng)用。電力半導體器件主要作為開關(guān)來應(yīng)用。 開關(guān)器件特點：單向

3、導電，其關(guān)斷時漏電流很小，導開關(guān)器件特點：單向?qū)щ?，其關(guān)斷時漏電流很小，導通時有一很小的管壓降。通時有一很小的管壓降。 4評價開關(guān)器件品質(zhì)的主要指標有容量、開關(guān)速度、驅(qū)評價開關(guān)器件品質(zhì)的主要指標有容量、開關(guān)速度、驅(qū)動功率、通態(tài)壓降和芯片利用率等。動功率、通態(tài)壓降和芯片利用率等。 各類開關(guān)器件可從容量、控制特性、工作頻率等方面各類開關(guān)器件可從容量、控制特性、工作頻率等方面加以比較，由此可確定各類器件的應(yīng)用領(lǐng)域。加以比較，由此可確定各類器件的應(yīng)用領(lǐng)域。 容量容量控制特性控制特性工作頻率工作頻率整流管整流管大大不可控不可控低低晶閘管晶閘管大大半控半控中中晶體管晶體管小小全控全控高高 電力電子技術(shù)應(yīng)用

4、電力電子技術(shù)應(yīng)用電力電子技術(shù)幾乎在所有的功率電路中都有應(yīng)用，其電力電子技術(shù)幾乎在所有的功率電路中都有應(yīng)用，其最主要的應(yīng)用就是用于電力變換，也稱變流。最主要的應(yīng)用就是用于電力變換，也稱變流。 5A.CD.C 整流：如直流調(diào)速、牽引整流站、電解、整流：如直流調(diào)速、牽引整流站、電解、電鍍等。電鍍等。D.CA.C 逆變：如交流調(diào)速、中頻電源等。逆變：如交流調(diào)速、中頻電源等。D.CD.C 斬波：如電車、地鐵、電瓶車等。斬波：如電車、地鐵、電瓶車等。A.CA.C 變頻：交流調(diào)壓、周波變換，逆變電路，變頻：交流調(diào)壓、周波變換，逆變電路，如照明、電爐、交流調(diào)速等。如照明、電爐、交流調(diào)速等。電力電子器件作為開關(guān)

5、還可應(yīng)用于無觸點開關(guān)、脈沖電力電子器件作為開關(guān)還可應(yīng)用于無觸點開關(guān)、脈沖電路等。電路等。 6電力電子的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛：各種電源，電力牽引及傳電力電子的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛：各種電源，電力牽引及傳動控制，高壓直流輸電，柔性輸電，有源濾波和靜止動控制，高壓直流輸電，柔性輸電，有源濾波和靜止無功補償，節(jié)能裝置，家用電器，電動汽車等。無功補償，節(jié)能裝置，家用電器，電動汽車等。 為了實現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換，必須對電力電子器件進行控制，為了實現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換，必須對電力電子器件進行控制，主要的控制方式有：相位控制、通斷控制和脈沖寬度主要的控制方式有：相位控制、通斷控制和脈沖寬度控制。控制。 優(yōu)缺點優(yōu)缺點 變流技術(shù)已從旋轉(zhuǎn)式機組、水

6、銀整流器到完全由電力變流技術(shù)已從旋轉(zhuǎn)式機組、水銀整流器到完全由電力半導體變流技術(shù)所替代。半導體變流技術(shù)所替代。其主要優(yōu)點為：效率高、控制特性好、反應(yīng)快、壽命其主要優(yōu)點為：效率高、控制特性好、反應(yīng)快、壽命長、體積小等。長、體積小等。 7電力電子裝置的主要缺點有三個方面：電力電子裝置的主要缺點有三個方面：(1) 過載能力小，使保護電路復(fù)雜，保護困難；過載能力小，使保護電路復(fù)雜，保護困難；(2) 產(chǎn)生高次諧波，對電網(wǎng)有干擾，使負載特性變差；產(chǎn)生高次諧波，對電網(wǎng)有干擾，使負載特性變差；(3) 功率因數(shù)低。功率因數(shù)低。 電力電子技術(shù)的發(fā)展趨勢電力電子技術(shù)的發(fā)展趨勢 器件器件的發(fā)展方向主要在以下方面：的發(fā)

7、展方向主要在以下方面： 大容量化大容量化單個器件的容量不斷提高，以滿足高壓大單個器件的容量不斷提高，以滿足高壓大電流的需要，如單個晶閘管的容量已達電流的需要，如單個晶閘管的容量已達8000V、6000A；高頻化高頻化在一定的開關(guān)損耗下盡量提高器件的開關(guān)速在一定的開關(guān)損耗下盡量提高器件的開關(guān)速度，可以提高系統(tǒng)的性能，改善波形，減小裝置的體度，可以提高系統(tǒng)的性能，改善波形，減小裝置的體積和重量；積和重量； 8易驅(qū)動易驅(qū)動由電流驅(qū)動發(fā)展為電壓驅(qū)動，大力發(fā)展復(fù)合由電流驅(qū)動發(fā)展為電壓驅(qū)動，大力發(fā)展復(fù)合型器件，如型器件，如IGBT、MCT，控制驅(qū)動功率小，可用專，控制驅(qū)動功率小，可用專用集成模塊；用集成模

8、塊；降低導通壓降降低導通壓降可可提高變流效率，減小能耗；提高變流效率，減小能耗；模塊化模塊化將幾個器件封裝在一起，縮小體積、減少連將幾個器件封裝在一起，縮小體積、減少連線；線； 功率集成化功率集成化將驅(qū)動、保護、檢測、控制、自診斷等將驅(qū)動、保護、檢測、控制、自診斷等功能與電力電子器件集成于一體，稱為功率集成電路功能與電力電子器件集成于一體，稱為功率集成電路PIC，實現(xiàn)集成電路功率化，功率器件集成化。，實現(xiàn)集成電路功率化，功率器件集成化。應(yīng)用新材料應(yīng)用新材料如碳化硅、金剛石等，可使器件的功率、如碳化硅、金剛石等，可使器件的功率、頻率、導通壓降、耐高溫等性能更優(yōu)良。頻率、導通壓降、耐高溫等性能更優(yōu)

9、良。9電路的發(fā)展：電路的發(fā)展： PWM技術(shù)技術(shù)由全控型器件組成的電路，采用由全控型器件組成的電路，采用PWM技技術(shù)已成為電力變換的主要方式，在逆變、斬波、變頻術(shù)已成為電力變換的主要方式，在逆變、斬波、變頻和整流中均有應(yīng)用。和整流中均有應(yīng)用。數(shù)字化與智能化數(shù)字化與智能化功率集成電路功率集成電路PIC和智能模塊和智能模塊IPM的應(yīng)用，使得變換電路與計算機控制技術(shù)結(jié)合更加緊的應(yīng)用，使得變換電路與計算機控制技術(shù)結(jié)合更加緊密。密。高效率與軟開關(guān)技術(shù)高效率與軟開關(guān)技術(shù)應(yīng)用軟開關(guān)技術(shù)可使電路中的應(yīng)用軟開關(guān)技術(shù)可使電路中的開關(guān)損耗和開關(guān)噪聲大大地降低，可大幅提高開關(guān)頻開關(guān)損耗和開關(guān)噪聲大大地降低，可大幅提高開

10、關(guān)頻率，也使變換器的效率得到提高。率，也使變換器的效率得到提高。電壓電流過零切換，以實現(xiàn)開關(guān)損耗降為電壓電流過零切換，以實現(xiàn)開關(guān)損耗降為0，且避免，且避免裝置對電網(wǎng)與負載的電磁輻射和射頻干擾。裝置對電網(wǎng)與負載的電磁輻射和射頻干擾。10隨著新技術(shù)的大量應(yīng)用，使變流裝置的功率因數(shù)提高、隨著新技術(shù)的大量應(yīng)用，使變流裝置的功率因數(shù)提高、諧波減少、動態(tài)響應(yīng)更快。今后將向無公害化方向發(fā)諧波減少、動態(tài)響應(yīng)更快。今后將向無公害化方向發(fā)展，使得裝置的功率因數(shù)接近于展，使得裝置的功率因數(shù)接近于1，輸入電流無諧波。，輸入電流無諧波。 學習要點學習要點 電力半導體器件工作在開關(guān)狀態(tài)，而電壓、電流是模電力半導體器件工作

11、在開關(guān)狀態(tài)，而電壓、電流是模擬量，所以是一類非線性電路。分析電力電子線路既擬量，所以是一類非線性電路。分析電力電子線路既不能用解析的方法，也不能用狀態(tài)的方法，而要借助不能用解析的方法，也不能用狀態(tài)的方法，而要借助于波形圖對電路作定性分析。于波形圖對電路作定性分析。學習時應(yīng)重視對波形圖的分析。掌握典型變流電路的學習時應(yīng)重視對波形圖的分析。掌握典型變流電路的工作原理、分析方法、參數(shù)計算和元件選擇，詳細分工作原理、分析方法、參數(shù)計算和元件選擇，詳細分析幾個應(yīng)用實例。析幾個應(yīng)用實例。 111.1 普通晶閘管普通晶閘管 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：是一種四層三端器件。由：是一種四層三端器件。由PNPN四層半導體四層半導體

12、材料構(gòu)成，三個引出端。四層形成三個材料構(gòu)成，三個引出端。四層形成三個PN結(jié)。結(jié)。 GKAVTpnpnGKAj1j2j3工作原理：晶閘管內(nèi)部導通工作原理可由雙晶體管模工作原理：晶閘管內(nèi)部導通工作原理可由雙晶體管模型說明。型說明。pnpnGKAnpVT1ICOAKGVT2IA)(1III21G2coA 陽極電流為陽極電流為121314晶閘管工作演示電路晶閘管工作演示電路一些名詞：陽極電壓一些名詞：陽極電壓ua、陽極電流、陽極電流ia、門極電壓、門極電壓ug、門、門極電流極電流ig，正向、反向。，正向、反向。晶閘管工作特點：晶閘管工作特點：(1) 導通條件：導通條件：ua、ug為正；為正；(2) 晶

13、閘管門極只能控制導通，不能控制關(guān)斷；晶閘管門極只能控制導通，不能控制關(guān)斷；(3) 關(guān)斷條件為陽極電流小于一定值或加上反向陽極電關(guān)斷條件為陽極電流小于一定值或加上反向陽極電壓。壓。igugiauaEa主電路主電路Eg控制電路控制電路15iGuG0門極伏安特性門極伏安特性晶閘管特性：陽極伏安特性、門極伏安特性。晶閘管特性：陽極伏安特性、門極伏安特性。晶閘管主要參數(shù)晶閘管主要參數(shù)電壓參數(shù)：電壓參數(shù)：正、反向不重復(fù)峰值電壓正、反向不重復(fù)峰值電壓UDSM、URSM，正、反向重復(fù)，正、反向重復(fù)峰值電壓峰值電壓UDRM、URRM，通態(tài)平均電壓，通態(tài)平均電壓UT等。等。晶閘管的額定電壓取晶閘管的額定電壓取UD

14、RM、URRM中較小值。中較小值。iGuG0iAuA0UBO陽極伏安特性陽極伏安特性16電流參數(shù)：電流參數(shù)：通態(tài)平均電流通態(tài)平均電流IT，浪涌電流，浪涌電流ITSM，維持電流，維持電流IH，掣住，掣住電流電流IL。IT為導通角為導通角180 的單相半波整流電流平均值的單相半波整流電流平均值 m0mTItd) tsin(I21I對應(yīng)電流有效值對應(yīng)電流有效值2Itd) tsinI (21Im02m 正弦半波電流波形系數(shù)正弦半波電流波形系數(shù) 57. 12IIKTf i t02 ImIT17實際晶閘管的電流波形通常不是正弦半波，而電流的實際晶閘管的電流波形通常不是正弦半波，而電流的熱效應(yīng)與電流的有效值

15、有關(guān)，所以選擇晶閘管時應(yīng)根熱效應(yīng)與電流的有效值有關(guān)，所以選擇晶閘管時應(yīng)根據(jù)電流有效值相等原則來確定。據(jù)電流有效值相等原則來確定。晶閘管的允許的額定電流有效值為晶閘管的允許的額定電流有效值為I=1.57IT，實際波，實際波形的電流有效值不能大于此值。形的電流有效值不能大于此值。例：流過晶閘管的電流波形如圖例：流過晶閘管的電流波形如圖2 /2Imi t0Id平均值平均值 Id=Im/4有效值有效值 I=Im/2若取若取IT=100A，則，則I=1.57IT=157=Im/2，即，即Im=314A。若取若取Id100A，則，則Im=400A，I=200=1.57IT，即，即IT=127A。18門極參

16、數(shù)：門極參數(shù)：門極觸發(fā)電壓門極觸發(fā)電壓UGT，門極觸發(fā)電流，門極觸發(fā)電流IGT；門極不觸發(fā)電；門極不觸發(fā)電壓壓UGD，門極不觸發(fā)電流，門極不觸發(fā)電流IGD。動態(tài)參數(shù)：動態(tài)參數(shù)：開通時間開通時間ton，關(guān)斷時間，關(guān)斷時間toff，通態(tài)電流臨界上升率，通態(tài)電流臨界上升率di/dt，斷態(tài)電壓臨界上升率斷態(tài)電壓臨界上升率du/dt。導通時，導通時，di/dt過大會損壞管子；過大會損壞管子；iGuG0UGTUGDIGTIGDPmpnpnGKAi=Cjdu/dtCj關(guān)斷時，關(guān)斷時，du/dt過大會產(chǎn)生誤觸發(fā)。過大會產(chǎn)生誤觸發(fā)。 191.3 單相半波可控整流電路單相半波可控整流電路可控整流電路是將固定電壓的

17、交流電變成可調(diào)直流電可控整流電路是將固定電壓的交流電變成可調(diào)直流電壓的電路。壓的電路。主電路部分包括三個部分：交流電源，整流電路，直主電路部分包括三個部分：交流電源，整流電路，直流負載。流負載。 交流電源：單相、三相、多相。交流電源：單相、三相、多相。整流電路：不可控整流，可控整流。整流電路：不可控整流，可控整流?？煽卣靼ò氩ㄕ?，全波整流（半控整流，全控可控整流包括半波整流，全波整流（半控整流，全控整流）。整流）。直流負載：電阻性、電感性、電容性、反電勢。直流負載：電阻性、電感性、電容性、反電勢。一些電路分析假設(shè)：理想化管子、周期性波形、參數(shù)一些電路分析假設(shè)：理想化管子、周期性波形、參數(shù)

18、為零或無窮大等。為零或無窮大等。20u1RVTu2uAKudid uVT t0u2 t0ud t0觸發(fā)電路觸發(fā)電路自然換流點自然換流點延遲角延遲角 導通角導通角 單相半波可控整流單相半波可控整流電路電阻性負載電路電阻性負載 21u1RVTu2uAKudid ud t0整流電壓平均值整流電壓平均值2cos1U45. 0ttdsinU221tdu21U22dd 整流電流平均值整流電流平均值 Id=Ud/R晶閘管電流有效值晶閘管電流有效值 22sin41RUtdi21I2202d221.4 單相橋式可控整流電路單相橋式可控整流電路1.4.1 單相全控橋式整流電路單相全控橋式整流電路電阻性負載電阻性負

19、載 u2 t0ud t0u1RVTu2uAKudidL接入續(xù)流二極接入續(xù)流二極管可使輸出平管可使輸出平均電壓增大。均電壓增大。電感性負載電感性負載 23電路分析：電路分析：結(jié)構(gòu)為橋式，結(jié)構(gòu)為橋式，一對共陰極，一對共陰極，一對共陽極。一對共陽極。13abR42要點：自然換要點：自然換流點，觸發(fā)導流點，觸發(fā)導通，管子輪流通，管子輪流導通，兩個晶導通，兩個晶閘管同時導通。閘管同時導通。idu113abR42u2ud+ id13abR42u1u2ud+ 24 ud t0波形分析：波形分析：uT1 t0u2 t0uabuba i2 t013abR42idi2u1u2ud25橋式整流電路，管子都不導通時，

20、管子承受電壓為電橋式整流電路，管子都不導通時，管子承受電壓為電源一半。源一半。單相橋式電阻性負載全控整流電路移相范圍單相橋式電阻性負載全控整流電路移相范圍180 。參數(shù)計算：參數(shù)計算：負載平均電壓、平均電流負載平均電壓、平均電流 2cos1U9 . 0ttdsinU21tdu21U222dd Id=Ud/R負載電流有效值負載電流有效值 tdRtsinU21tdRu21I22202d 2sin21RU22I 26功率因數(shù)功率因數(shù) 2sin21URIIURISPPF22222隨隨 增加，功率因數(shù)減小。即使是電阻負載，當增加，功率因數(shù)減小。即使是電阻負載，當 0時，時，功率因數(shù)小于功率因數(shù)小于1，如

21、，如 =90 時，時，cos =0.707。電阻、電感負載電阻、電感負載電感電流不能突變，電感為儲能元件，輸出端有反向電感電流不能突變，電感為儲能元件，輸出端有反向電壓。當電感足夠大時，即電壓。當電感足夠大時，即 LR，電流連續(xù)，電流連續(xù)。 電路分析：換相（換流），觸發(fā)換流，電流連續(xù)，每電路分析：換相（換流），觸發(fā)換流，電流連續(xù)，每管導通管導通180 。晶閘管電流有效值晶閘管電流有效值 2ItdRu21I222VT 27ud t0 13abR42idLu1u2udu2 t0uT1 t0波形分析：波形分析：28當電感足夠大，當電感足夠大， LR時，紋波很小，認為電流連續(xù)時，紋波很小，認為電流連續(xù)

22、且平直。且平直。 電流波形電流波形: 90 ，ud=0，電流不，電流不連續(xù)。連續(xù)。參數(shù)計算：參數(shù)計算：大電感，電流連續(xù)，大電感，電流連續(xù)，090 ，負載電壓、電流平均，負載電壓、電流平均值值 cosU9 . 0cosU22tdu1U222d Id=Ud/R電流有效值：電流有效值： 2IIIIIVT2d 29u2 t0iT2 t0ud t0i2 t0iT1 t0idId13abR42idLu1u2ud30當負載電感較小時，電流不連續(xù)，當負載電感較小時，電流不連續(xù)， 、 、 之間關(guān)系之間關(guān)系由超越方程確定由超越方程確定 LRexp)sin()sin(這種情況使得電路特性變差，也不容易分析計算，以這

23、種情況使得電路特性變差，也不容易分析計算，以下不再討論。下不再討論。為使電流連續(xù)，可在負載端串聯(lián)電感。為使電流連續(xù)，可在負載端串聯(lián)電感。電感性負載并聯(lián)續(xù)流二極管，使得負載電壓不再出現(xiàn)電感性負載并聯(lián)續(xù)流二極管，使得負載電壓不再出現(xiàn)負值，可增加輸出直流電壓負值，可增加輸出直流電壓Ud。具有續(xù)流二極管的電路波形分析：具有續(xù)流二極管的電路波形分析：31：u2 t0ud t0iT2 t0iT1 t0iD t0Id13abR42idLu1u2udD32求周期性矩形波的求周期性矩形波的電流有效值：電流有效值： 2ItdI21tdi21Id2d2020i t2 Id若矩形波寬度為若矩形波寬度為 ，幅值為，幅值

24、為Id，則電流有效值為，則電流有效值為例：帶續(xù)流二極管單相可控電路，電感負載，例：帶續(xù)流二極管單相可控電路，電感負載， 60 ，各管子有效值電流各管子有效值電流3I360120IIddVT 3I360260IIddD 331.4.2 單相半控橋式整流電路單相半控橋式整流電路電阻負載電阻負載T1D1abRD2T2idu1u2udu2 t0ud t0uT1 t034電阻負載半控電路的輸出波形電阻負載半控電路的輸出波形ud、id與全控電路相同，與全控電路相同，晶閘管承受電壓不同。晶閘管承受電壓不同。電阻電感負載電阻電感負載電感足夠大，電流連續(xù)。電感足夠大，電流連續(xù)。T1D1abRD2T2idLu1u

25、2ud電路分析：整流管自然換流，晶閘管強迫換流；電路分析：整流管自然換流，晶閘管強迫換流；電流連續(xù)，每管導通電流連續(xù)，每管導通180 ；同一橋臂的晶閘管和整流管構(gòu)成續(xù)流回路。同一橋臂的晶閘管和整流管構(gòu)成續(xù)流回路。35u2 t0ud t0iT1 t0iD2 t0i2 t0T1D1abRD2T2idLu1u2ud36iD2 t0u2 t0ud t0iT1 t0T1D2T1D1iT2iD1T2D1T2D2T1D1abRD2T2idLu1u2ud37T1D2T1D1T1D2iD2 t0iD1iT1 t0iT20ud t半控電路電感性負載時，若一個晶閘管失效，會出現(xiàn)半控電路電感性負載時，若一個晶閘管失效

26、，會出現(xiàn)失控現(xiàn)象。失控現(xiàn)象。T1D1abRD2T2idLu1u2ud加入續(xù)流加入續(xù)流二極管可二極管可避免失控避免失控D381.5 三相半波可控整流電路三相半波可控整流電路三相半波電路有共陰極和共陽極二種結(jié)構(gòu)電路。三相半波電路有共陰極和共陽極二種結(jié)構(gòu)電路。通常經(jīng)變壓器供電，變壓器接成通常經(jīng)變壓器供電，變壓器接成 /Y，二次側(cè)必須有中，二次側(cè)必須有中線。線。1.5.1 三相半波不可控整流電路三相半波不可控整流電路電阻性負載電路分析要點：電阻性負載電路分析要點：整流輸出電壓波為三相電壓中幅值最高的相電壓；整流輸出電壓波為三相電壓中幅值最高的相電壓；整流管反相電壓為三相電源的線電壓；整流管反相電壓為三

27、相電源的線電壓；自然換流自然換流(換相換相)點在二相電壓波的交叉點；點在二相電壓波的交叉點；三管輪流導通，每管一周內(nèi)導通三管輪流導通，每管一周內(nèi)導通120 ；每周脈動三次，脈動頻率是電源頻率的三倍。每周脈動三次，脈動頻率是電源頻率的三倍。39 t0uaucubud t0uabuacuD1idud13abcABCR2401.5.2 三相半波電阻負載可控整流電路三相半波電阻負載可控整流電路電路分析：電路分析：晶閘管觸發(fā)導通，相電壓高于其他相電壓；晶閘管觸發(fā)導通，相電壓高于其他相電壓；延遲角延遲角 起始點為自然換相點，對于起始點為自然換相點，對于VT1， t=30 時，時， 0；電壓過零時晶閘管關(guān)斷

28、，每管導通角電壓過零時晶閘管關(guān)斷，每管導通角120 。波形分析：波形分析： 30 時，時，整流電流波形連續(xù)，導通角整流電流波形連續(xù)，導通角120 ； 30 時，電流波形不連續(xù)，導通角時，電流波形不連續(xù)，導通角120 ；電流波形與電壓波形相同；電流波形與電壓波形相同；每周期三個波，輸出電壓基波頻率是電源頻率每周期三個波，輸出電壓基波頻率是電源頻率3倍；倍；移相范圍為移相范圍為150 。41 ud t0uaucub =30 ud t0uaucub =120 ud t0uaucub =60 id13abcABCR2ud42參數(shù)計算：參數(shù)計算： 0 30 時，負載平均電壓值時，負載平均電壓值 cosU

29、17. 1ttdsinU23/21U2150302d)30cos(13U17. 1ttdsinU23/21U2180302d 30 150 時時，負載平均電壓值，負載平均電壓值RUIdd 負載電流平均值負載電流平均值晶閘管兩端電壓最大值為線電壓峰值晶閘管兩端電壓最大值為線電壓峰值2.45U2。 0 時輸出平均電壓最大時輸出平均電壓最大 Ud0=1.17U2431.5.3 三相半波感性負載可控整流電路三相半波感性負載可控整流電路電路和波形分析電路和波形分析 90 時電流不連續(xù)，輸出電壓平均值為時電流不連續(xù)，輸出電壓平均值為0。輸出平均電壓輸出平均電壓 Ud=1.17U2cos 輸出平均電流輸出平

30、均電流 Id=Ud/R晶閘管平均電流晶閘管平均電流 IdT=Id/3晶閘管電流有效值晶閘管電流有效值 dd12002dVTI577. 03ItdI21I 晶閘管承受最大電壓晶閘管承受最大電壓 UTM=2.45U244ud t0uaucub =30 ud t0uaucub =60 ud t0uaucub =90 id13abcABCR2Lud4560 ud t0uaucub ud t0uaucubid13abcABCR2ud三相半波可控整流共陽極接法電路三相半波可控整流共陽極接法電路461.6 三相橋式可控整流電路三相橋式可控整流電路三相橋式整流電路二次側(cè)沒有直流分量，整流電壓的三相橋式整流電路

31、二次側(cè)沒有直流分量，整流電壓的紋波更小。紋波更小。三相全控橋式整流電路可看作兩個三相半波整流電路三相全控橋式整流電路可看作兩個三相半波整流電路的串聯(lián)。的串聯(lián)。共陰極電路共陰極電路共陽極電路共陽極電路Rid0pqud輸出電壓為輸出電壓為 ud=uPuQ47id135abcABCR4620pqud1.6.2 三相全控橋式整流電路三相全控橋式整流電路電路分析：電路分析：三相變壓器接法三相變壓器接法 /Y；晶閘管導通順序，晶閘管導通順序，1234561，依次，依次相隔相隔60 觸發(fā)導通，同時有兩個晶閘管導通，需要寬脈觸發(fā)導通，同時有兩個晶閘管導通，需要寬脈沖觸發(fā)；沖觸發(fā)；共陰極點電位共陰極點電位up，

32、共陽極點電位，共陽極點電位uq，輸出電壓是兩者，輸出電壓是兩者之差，即之差，即 ud=uPuQ48135abcABCR462T1,T6導通導通ud135abcABC462idRT1,T2導通導通ud135abcABC462idRT3,T2導通導通ud135abcABC462idR49T3,T4導通導通ud135abcABC462idRT5,T6導通導通ud135abcABC462idRT5,T4導通導通ud135abcABC462idR50電阻負載時波形分析電阻負載時波形分析換相分別在共陰極組和共陽極組中進行；換相分別在共陰極組和共陽極組中進行；輸出電壓由兩組相電壓波形合成，負載上為線電壓波輸

33、出電壓由兩組相電壓波形合成，負載上為線電壓波形，每周期脈動六次；形，每周期脈動六次； 60 時電流不連續(xù)；時電流不連續(xù)；每個管子導通角每個管子導通角120 ，電阻負載時，電阻負載時移相范圍移相范圍120 ；三相橋式電路脈沖寬度需大于三相橋式電路脈沖寬度需大于60 ，或雙脈沖。，或雙脈沖。 tig2 tig3 tig4 tig5 tig6 tig160 120 360 51u2 t0uaucubabud t0bcacbacbcaabbcac =0 upuqidud135abcABCR4620pq52u2 t0uaucubabud t0bcacbacbcaabbcac30 idud135abcABCR4620pq53u2 t0uaucubabud t0bcacbacbcaabbcac60 idud135abcABCR4620pq54ud0Ruab1iduac2ubc3uba4uca5ucb6