《電力電子技術(shù)》西交大王兆安版第3章-整流電路

第3章整流電路wtuVTwtud§3.1單相半波可控整流電路一、阻性負(fù)載TVTRuVTu1u2udwtu22p

p

α

θ

wtwt1wt2ugwtId2p

p

wtud2p

p

wtuvt2p

p

wt2p

p

二、阻感負(fù)載u1Tu2udVTuVTRLwtu22p

p

wtwt1wt2ugαwtuVT2p

p

三、帶續(xù)流二極管

單相半波可控整流電路u1Tu2udRLVDRiVDRVTuVTwtu22p

p

晶閘管電流平均值

晶閘管電流有效值

續(xù)流二極管電流平均值

有效值

wtwt1wt2Igwtid2p

p

wtiVT2p

p

IVDR

wtud2p

p

小結(jié):單相半波可控整流電路的特點(diǎn)

1、電路簡單，但輸出脈動(dòng)大；2、變壓器二次側(cè)電流中含直流分量，造成變壓器鐵芯直流磁化。3、實(shí)際上很少應(yīng)用此種電路，分析該電路的主要目的在于利用其簡單易學(xué)的特點(diǎn)，建立起整流電路的基本概念wtp2pi2wtp2pUvt1,4wtp2pudid§3.1.2單相橋式全控整流電路一、阻性負(fù)載VT1VT2VT3VT4Ru2U1udidabi2ααwtp2pu2ααwtp2pidudwtp2pi2wtp2pivt1，4ivt2，3二、阻感負(fù)載wtp2pu2換相換流RLVT1VT2VT3u2U1udidabVT4晶閘管移相范圍為90；晶閘管導(dǎo)通角θ與a無關(guān)，均為180

。晶閘管電流平均值晶閘管電流有效值q

awtud三、反電動(dòng)勢負(fù)載EdwtidVT1VT2u2U1udidREVT3VT41、在|u2|>E時(shí)，晶閘管承受正電壓，有導(dǎo)通的可能,導(dǎo)通之后2、直至|u2|=E，id即降至0使得晶閘管關(guān)斷，此后ud=E與電阻負(fù)載時(shí)相比，晶閘管提前了電角度δ停止導(dǎo)電，δ稱為停止導(dǎo)電角?！?.1.4單相橋式半控整流電路

ωt

ωt

ωt

iVT1iVD2

iVT3iVD2

iVT3iVD4

iVT1iVD4

ωt

π2πωt

id

VD4VT1VD2VT3u2U1RLab1、α至π時(shí)間段內(nèi)，電流流經(jīng)VT1、L、R、VD4至變壓器；

α2、π至π+α?xí)r間段內(nèi)，電流流經(jīng)VT1、L、R、VD2；3、π+α至2π時(shí)間段內(nèi)，電流流經(jīng)VT3、L、R、VD2至變壓器；4、2π至2π+α?xí)r間段內(nèi)，電流流經(jīng)VT3、L、R、VD4至變壓器；§2.6三相半波可控整流電路

變壓器一次側(cè)：三角形；二次側(cè)：星形。

晶閘管：共陰極接法uaubucωt1ωt2ωt3ωt4ωtu2ωt1ωt2ωt3ωt4ωtudωt1ωt2ωt3ωt4ωtiVT1ωt1ωt2ωt3ωt4ωtuVT1二極管換相：電流從一個(gè)二極管向另一個(gè)二極管轉(zhuǎn)移。自然換相點(diǎn)uabuac自然換相點(diǎn)是晶閘管觸發(fā)角α的起點(diǎn)。α=0一、電阻負(fù)載α=300時(shí)三相半波可控整流電路

a=30時(shí)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)

ua

ub

uc

ωt1

ωt2

ωt3

ωt4

ωt

u2

ωt1

ωt2

ωt3

ωt4

ωt

ud

ωt1

ωt2

ωt3

ωt4

ωt

iVT1

uabuacωt1

ωt2

ωt3

ωt4

ωt

uVT1

α=300α=600

α=600時(shí)三相半波可控整流電路α

>30時(shí)的波形

負(fù)載電流處于斷續(xù)狀態(tài)

α

=150時(shí)的波形

負(fù)載電壓、電流為零

ua

ub

uc

ωt1

ωt2

ωt3

ωt4

ωt

u2

ωt1

ωt2

ωt3

ωt4

ωt

ud

ωt1

ωt2

ωt3

ωt4

ωt

iVT1

三相半波可控整流電路整流電壓平均值的計(jì)算

（1）a≤30時(shí)，負(fù)載電流連續(xù)，有：

當(dāng)a=0時(shí)，Ud最大（2）a>30時(shí)，負(fù)載電流斷續(xù)，晶閘管導(dǎo)通角減小，此時(shí)有：

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：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：二、阻感負(fù)載例1：

在三相半波整流電路中，如果a相的觸發(fā)脈沖消失，試?yán)L出在電阻性負(fù)載和電感性負(fù)載下整流電壓ud的波形。ua

ub

uc

ωt1

ωt2

ωt3

ωt4

ωt

u2

ua

ub

uc

ωt1

ωt2

ωt3

ωt4

ωt

ud

ua

ub

uc

ωt1

ωt2

ωt3

ωt4

ωt

ud

d2wtu2udwtiVT1wtwtuVT1d1uaubuc

§2.6三相橋式全控整流電路

t1t3t5t6t2t4一、電阻負(fù)載（α=00）α=300udwtiawtwtu2uaubucd1d2ü

α=300時(shí)的工作情況：

1、晶閘管起始導(dǎo)通時(shí)刻推遲了30，組成ud的每一段線電壓因此推遲30ü

2、從t1開始把一周期等分為6段，ud波形仍由6段線電壓構(gòu)成，每一段導(dǎo)通晶閘管的編號(hào)等仍符合表2-1的規(guī)律ü

3、變壓器二次側(cè)電流ia波形的特點(diǎn)：在VT1處于通態(tài)的120期間，ia為正，ia波形的形狀與同時(shí)段的ud波形相同，在VT4處于通態(tài)的120期間，

ia波形的形狀也與同時(shí)段的ud波形相同，但為負(fù)值。α=600

ud波形中每段線電壓的波形繼續(xù)后移，ud平均值繼續(xù)降低。a=60時(shí)ud出現(xiàn)為零的點(diǎn)。a=600wtu2udwtuVT1wtd1d2uaubucuabubaucbuacucauabα=900α=900

小結(jié)v

當(dāng)a≤60時(shí)，ud波形均連續(xù)，對(duì)于電阻負(fù)載，id波形與ud波形形狀一樣，也連續(xù)；v

當(dāng)a>60時(shí)，ud波形每60中有一段為零，ud波形不能出現(xiàn)負(fù)值；v

帶電阻負(fù)載時(shí)三相橋式全控整流電路a角的移相范圍是120二、三相橋式全控整流電路阻感負(fù)載圖1

三相橋式全控整流電路帶阻感負(fù)載a=0時(shí)的波形圖2

三相橋式全控整流電路帶阻感負(fù)載a=30時(shí)的波形圖3

三相橋式全控整流電路帶阻感負(fù)載a=90時(shí)的波形阻感負(fù)載時(shí)的工作情況α≤60時(shí)ud波形連續(xù)，工作情況與帶電阻負(fù)載時(shí)相似，各晶閘管的通斷情況、輸出整流電壓ud波形、晶閘管承受的電壓波形等都一樣。α>60時(shí)阻感負(fù)載時(shí)的工作情況與電阻負(fù)載時(shí)不同，電阻負(fù)載時(shí)ud波形不會(huì)出現(xiàn)負(fù)的部分，而阻感負(fù)載時(shí)，由于電感L的作用，ud波形會(huì)出現(xiàn)負(fù)的部分。帶阻感負(fù)載時(shí)，三相橋式全控整流電路的a角移相范圍為90三相橋