電力電子技術(shù)：第3章 3-2-1三相半波可控整流電路

3.2三相可控整流電路3.2.1三相半波可控整流電路3.2.2三相橋式全控整流電路2/1313.2三相可控整流電路·引言■其交流側(cè)由三相電源供電?！霎?dāng)整流負(fù)載容量較大，或要求直流電壓脈動(dòng)較小、易濾波時(shí)，應(yīng)采用三相整流電路?！鲎罨镜氖侨喟氩煽卣麟娐?。■應(yīng)用最為廣泛的三相橋式全控整流電路、以及雙反星形可控整流電路、十二脈波可控整流電路等。3.3三相半波可控整流電路一、電阻性負(fù)載udidN三角形星形1.電路的特點(diǎn)：變壓器二次側(cè)接成星形，而一次側(cè)接成三角形，避免3次諧波流入電網(wǎng)。三個(gè)晶閘管分別接入α、b、c三相電源，其陰極連接在一起——共陰極接法。3.3三相半波可控整流電路udidN0ωtuuαubucwt1wt2wt3wt4VD1導(dǎo)通，ud=uαVD2導(dǎo)通，ud=ubVD3導(dǎo)通，ud=uc二極管換相時(shí)刻為自然換相點(diǎn)，是各相晶閘管能觸發(fā)導(dǎo)通的最早時(shí)刻，將其作為計(jì)算各晶閘管觸發(fā)角α的起點(diǎn)，即α=0。自然換相點(diǎn)（α=0）三個(gè)二極管對(duì)應(yīng)的相電壓中哪一個(gè)的值最大，則該相所對(duì)應(yīng)的二極管導(dǎo)通，并使另兩相的二極管承受反壓關(guān)斷，輸出整流電壓即為該相的相電壓。圖3-13三相半波可控整流電路共陰極接法電阻負(fù)載時(shí)的電路及α=0時(shí)的波形

3.3三相半波可控整流電路2.工作原理（1）α＝0°每管導(dǎo)通120°,三相電源輪流向負(fù)載供電，負(fù)載電壓ud為三相電源電壓正半周包絡(luò)線。

變壓器二次繞組的電流:變壓器二次側(cè)α相繞組和晶閘管VT1的電流波形相同，變壓器二次繞組電流有直流分量。晶閘管的電壓波形，由3段組成。

α)Rb)c)d)e)f)u2Riduαubuc

=0Owt1wt2wt3uGOudOOuαbuαcOiVT1uVT1wtwtwtwtwtα（2）α=30時(shí)，波形如下圖所示α≤30時(shí)的波形：負(fù)載電流連續(xù)，晶閘管導(dǎo)通角等于120。（α＝30時(shí)負(fù)載電流連續(xù)和斷續(xù)之間的臨界狀態(tài)）（3）α=60時(shí)，波形如下圖所示α>30的情況：當(dāng)導(dǎo)通一相的相電壓過(guò)零變負(fù)時(shí)，該相晶閘管關(guān)斷，但下一相晶閘管因未觸發(fā)而不導(dǎo)通，此時(shí)輸出電壓電流為零。負(fù)載電流斷續(xù)，晶閘管導(dǎo)通角小于120。α移相范圍：

0~1503.各電量計(jì)算

（1）0

≤

α≤30時(shí)，負(fù)載電流連續(xù)，有：

當(dāng)α=0時(shí)，Ud最大，為。（2）30≤

α≤150時(shí)，負(fù)載電流斷續(xù)，晶閘管導(dǎo)通角減小，此時(shí)有：

3.3三相半波可控整流電路9/1313.2.1三相半波可控整流電路?負(fù)載電流平均值為?晶閘管承受的最大反向電壓為變壓器二次線電壓峰值,即?晶閘管陽(yáng)極與陰極間的最大電壓等于變壓器二次相電壓的峰值，即?流過(guò)晶閘管的電流平均值為

(3-20)(3-21)(3-22)二、阻感負(fù)載1.工作原理及波形分析圖3-14三相半波可控整流電路，阻感負(fù)載時(shí)的電路及αα=60時(shí)的波形)3.3三相半波可控整流電路阻感負(fù)載，當(dāng)L值很大時(shí)，id波形基本平直0

≤

α≤30時(shí)：整流電壓波形與電阻負(fù)載時(shí)相同。30＜α≤90°時(shí)：（如α=60時(shí)的波形右圖所示）。特點(diǎn)：晶閘管導(dǎo)通角均為120°，與控制角α無(wú)關(guān)；移相范圍為90；晶閘管電流波形近似為方波。11/1313.2.1三相半波可控整流電路◆基本數(shù)量關(guān)系

?的移相范圍為90。

?整流電壓平均值

?Ud/U2與的關(guān)系√L很大，如曲線2所示。

√L不是很大，則當(dāng)>30后，ud中負(fù)的部分可能減少，整流電壓平均值Ud略為增加，如曲線3所示。圖3-16三相半波可控整流電路Ud/U2與的關(guān)系12/1313.2.1三相半波可控整流電路?變壓器二次電流即晶閘管電流的有效值為?晶閘管的額定電流為?晶閘管最大正反向電壓峰值均為變壓器二次線電壓峰值，即

■三相半波可控整流電路的主要缺點(diǎn)在于其變壓器二次電流中含有直流分量，為此其應(yīng)用較少。(3-23)(3-24)(3-25)圖3-15三相半波可控整流電路，阻感負(fù)載(不接續(xù)流管)時(shí)的波形3.大電感負(fù)載接續(xù)流二極管為了擴(kuò)大移相范圍并使負(fù)載電流id平穩(wěn)，可在電感負(fù)載兩端并接續(xù)流二極管，由于續(xù)流管的作用，ud波形已不出現(xiàn)負(fù)值，與電阻性負(fù)載ud波形相同。

3.3三相半波可控整流電路接入VD圖3-16三相半波可控整流電路，阻感負(fù)載(接續(xù)流管)時(shí)的波形3.大電感負(fù)載接續(xù)流二極管在0°≤α≤30°區(qū)間，電源電壓均為正值，ud波形連續(xù)，續(xù)流管不起作用；當(dāng)30°＜α≤150°區(qū)間，電源電壓出現(xiàn)過(guò)零變負(fù)時(shí)，續(xù)流管及時(shí)導(dǎo)通為負(fù)載電流提供續(xù)流回路，晶閘管承受反向電源相電壓而關(guān)斷。這樣ud波形斷續(xù)但不出現(xiàn)負(fù)值。續(xù)流管VD起作用時(shí)，晶閘管與續(xù)流管的導(dǎo)通角分別為：

3.3三相半波可控整流電路三、反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載與單相全控橋反電勢(shì)負(fù)載情況相似，在電樞回路中串入電感量足夠大的Ld。這就為含有反電勢(shì)的大電感負(fù)載，