第2-3章 三相半波整流

2.2三相可控整流電路

負(fù)載容量較大，或要求直流電壓脈動較小、易濾波時用基本的是三相半波可控整流電路，三相橋式全控整流電路應(yīng)用最廣

2.2.1三相半波可控整流電路

一.電阻性負(fù)載電路的特點(diǎn)：變壓器二次側(cè)接成星形得到零線，而一次側(cè)接成三角形避免3次諧波流入電網(wǎng)三個晶閘管分別接入u、v、w三相電源，其陰極連接在一起——共陰極接法2/3/20231電力電子技術(shù)自然換相點(diǎn)：在VT均不導(dǎo)通情況下：只要uu>0能觸發(fā)VT1導(dǎo)通只要uv>0能觸發(fā)VT2導(dǎo)通只要uw>0能觸發(fā)VT3導(dǎo)通在有一個VT導(dǎo)通的情況下：例VT3已導(dǎo)通，在wt<

wt1時VT1承受反向電壓，不能觸發(fā)導(dǎo)通；在wt>

wt1時VT1承受正向電壓，才能觸發(fā)導(dǎo)通；一旦VT1導(dǎo)通VT3將承受反向電壓而阻斷。wt2、wt3等有類似情況。wt1、wt2、wt3稱自然換相點(diǎn)。0V0V__

uw2/3/20232電力電子技術(shù)自然換相點(diǎn)，是各相晶閘管能觸發(fā)導(dǎo)通的最早時刻，將其作為計(jì)算各晶閘管觸發(fā)角

a的起點(diǎn)，即a

=0a

=0時，輸出電壓波形，在wt1~wt2期間，VT1導(dǎo)通，ud=uu在wt2~wt3期間，VT2導(dǎo)通，ud=uv在wt3~wt4期間，VT3導(dǎo)通，ud=uw晶閘管導(dǎo)通角120假設(shè)將電路中的晶閘管換作二極管,成為三相半波不可控整流電路此時,相電壓最大的一個所對應(yīng)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。

2/3/20233電力電子技術(shù)a

=0時，電流波形變壓器二次側(cè)u相繞組和晶閘管VT1的電流波形，變壓器二次繞組電流有直流分量。a

=0時，晶閘管電壓波形，由3段組成：第1段，VT1導(dǎo)通期間，為一管壓降，可近似為uT1=0第2段，在VT1關(guān)斷后，VT2導(dǎo)通期間，uT1=uu-uv=uuv，為一段線電壓第3段，在VT3導(dǎo)通期間，uT1=uu-uw=uuw為另一段線電壓2/3/20234電力電子技術(shù)

a

=30時的波形負(fù)載電流處于連續(xù)和斷續(xù)之間的臨界狀態(tài)晶閘管導(dǎo)通角120電阻負(fù)載，a=30時的波形

a

>30的情況負(fù)載電流斷續(xù)，晶閘管導(dǎo)通角小于120

電阻負(fù)載時a角的移相范圍為150電阻負(fù)載，a=60時的波形

增大a值,將脈沖后移,整流電路的工作情況相應(yīng)地發(fā)生變化動畫2/3/20235電力電子技術(shù)整流電壓平均值的計(jì)算（1）a

≤30時，負(fù)載電流連續(xù)，有（3-1）當(dāng)a

=0時，Ud最大，為（2）a

>30時，負(fù)載電流斷續(xù)，晶閘管導(dǎo)通角減小，此時有：（3-2）2/3/20236電力電子技術(shù)負(fù)載電流平均值為晶閘管電流平均值為（3-3）晶閘管電流有效值，當(dāng)30°時

（3-4）2/3/20237電力電子技術(shù)晶閘管電流有效值，當(dāng)>30°時

（3-5）2/3/20238電力電子技術(shù)晶閘管承受的最大反向電壓，為變壓器二次線電壓峰值，即（3-6）從波形圖可見，當(dāng)晶閘管承受最大正向電壓時三個晶閘管均阻斷,因此晶閘管陽極與陰極間的最大正向電壓等于變壓器二次相電壓的峰值，即

（3-7）0V0Vuu=0A2/3/20239電力電子技術(shù)a>30時（如a=60時的波形）u2過零時，VT1不關(guān)斷，直到VT2的脈沖到來，才換流，由VT2導(dǎo)通向負(fù)載供電，同時向VT1施加反壓使其關(guān)斷——ud波形中出現(xiàn)負(fù)的部分晶閘管仍導(dǎo)通120阻感負(fù)載時的移相范圍為90動畫二.電感性負(fù)載特點(diǎn)：阻感負(fù)載，L值很大，id波形基本平直a≤30時：整流電壓波形與電阻負(fù)載時相同2/3/202310電力電子技術(shù)圖3-5

三相半波可控整流電路，電感負(fù)載時的電路及=60時的波形

2/3/202311電力電子技術(shù)變壓器二次電流即晶閘管電流的有效值為（3-9）晶閘管的額定電流為（3-10）數(shù)量關(guān)系(id波形有一定的脈動，但為簡化分析及定量計(jì)算，可將id近似為一條水平線)整流電壓平均值（3-8）2/3/202312電力電子技術(shù)三相半波的主要缺點(diǎn)在于其變壓器二次電流中含有直流分量，為此其應(yīng)用較少晶閘管最大正反向電壓峰值均為變壓器二次線電壓峰值（3-11）習(xí)題：3（P67）2/3/202313電力電子技術(shù)三.三相半波晶閘管共陽極整流電路三個VT的陽極連在一起，稱“共陽極接法”。三個VT的觸發(fā)電路無公共端，需彼此絕緣。電路在相電壓的負(fù)半周工作，換相總是換到陰極更負(fù)的那一相去。動畫2/3/202314電