電機(jī)控制技術(shù)（晶閘管單相橋式全控整流電路）【省一等獎】

——晶閘管單相橋式全控整流電路電機(jī)控制技術(shù)目錄1.單相橋式全控整流電路11.1概述21.2.2單相橋式全控整流電路51.2單相可控整流電路31.2.1單相橋式不控整流電路41.2.2.1電阻負(fù)載61.2.2.2電感負(fù)載51.2.2.3反電動勢負(fù)載61.1概述1.2單相可控整流電路1.2.1單相橋式不控整流電路1.2.2單相橋式全控整流電路1.單相橋式全控整流電路1.1概述圖2.1部分常用的整流電路c）d）除c）、d）外a）～e）f）、g）b）、f）c）、d）、e）、g）a）、b）、f）c）、d）、e）、g）整流電路不同性質(zhì)的負(fù)載對于整流電路輸出的電壓電流波形有很大影響。負(fù)載的性質(zhì)大致分為以下幾種電阻性負(fù)載——如電阻加熱爐、電解、電鍍和電焊等。電感性負(fù)載——各種電機(jī)的勵磁繞組，經(jīng)電抗器濾波的負(fù)載。電容性負(fù)載——整流輸出端接大電容濾波的情況。反電勢負(fù)載——整流裝置輸出供蓄電池充電或供直流電動機(jī)作電源時用。

實際上屬于單純的某一種性質(zhì)的負(fù)載是很少的。 確定負(fù)載性質(zhì)必須根據(jù)實際情況作具體分析。1.1概述1.2.1單相橋式不控整流電路1.2單相可控整流電路1.電阻負(fù)載電路結(jié)構(gòu)及其工作原理圖2.2單相橋式全控整流帶電阻負(fù)載時的電路及工作原理（不可控）aD4D1i22ubTu1D3idRudD2u2

(a)D1RD4u2

(b)u2>0圖2.2單相橋式全控整流帶電阻負(fù)載時的電路及工作原理（不可控）aD4D1i22ubTu1D3idRudD2u2<01.2.1

單相橋式不控整流電路u2

(b)D3RD2u2

(a)u2

(a)VT1RVT4u2

(b)u2>01.2.2

單相橋式全控整流電路RTu1u2i2abVT1VT3VT2VT4udid圖2.3單相橋式全控整流帶電阻負(fù)載時的電路及工作原理（全控）1.2.2.1電阻負(fù)載RTu1u2i2abVT1VT3VT2VT4udid圖2.3單相橋式全控整流帶電阻負(fù)載時的電路及工作原理（全控）u2

(b)VT3RVT2u2

(a)u2<01.2.2

單相橋式全控整流電路1.2.2單相橋式全控整流電路波形分析圖2.4單相橋式全控整流帶電阻負(fù)載時的電路及波形（ud、id）RTu1u2i2abVT1VT3VT2VT4udida)u2>0b)c)d)wtwtwtpaa000i2udiduVT1,4u(i)dd轉(zhuǎn)u2負(fù)半周圖2.4單相橋式全控整流帶電阻負(fù)載時的電路及波形（ud、id

）RTu1u2i2abVT1VT3VT2VT4udida)u2<0b)c)d)wtwtwtpaa000i2udiduVT1,4u(i)dd轉(zhuǎn)晶閘管電壓1.2.2單相橋式全控整流電路波形分析轉(zhuǎn)u2負(fù)半周b)c)d)wtwtwtpaa000i2udiduVT1,4u(i)dd波形分析圖2.4單相橋式全控整流帶電阻負(fù)載時的電路及波形（uVT1，4）RTu1u2i2abVT1VT3VT2VT4udida)u2>01.2.2單相橋式全控整流電路圖2.4單相橋式全控整流帶電阻負(fù)載時的電路及波形（uVT1，4

）RTu1u2i2abVT1VT3VT2VT4udida)u2<0b)c)d)wtwtwtpaa000i2udiduVT1,4u(i)dd轉(zhuǎn)i2波形波形分析1.2.2單相橋式全控整流電路b)c)d)wtwtwtpaa000i2udiduVT1,4u(i)dd轉(zhuǎn)u2負(fù)半周波形分析圖2.4單相橋式全控整流帶電阻負(fù)載時的電路及波形（

i2

）RTu1u2i2abVT1VT3VT2VT4udida)u2>01.2.2單相橋式全控整流電路圖2.4單相橋式全控整流帶電阻負(fù)載時的電路及波形（

i2

）RTu1u2i2abVT1VT3VT2VT4udida)u2<0波形分析1.2.2單相橋式全控整流電路b)c)d)wtwtwtpaa000i2udiduVT1,4u(i)dd①控制角α——從晶閘管開始承受正向陽極電壓起到施加觸發(fā)脈沖止的電角度。②導(dǎo)通角θ——晶閘管在一個周期中處于通態(tài)的電角度。③移相——改變α的大小，即改變觸發(fā)脈沖出現(xiàn)的時刻。④移相范圍——輸出電壓平均值大于0所對應(yīng)的α變化范圍。⑤換流（換相）——電流從一對橋臂轉(zhuǎn)換到另外一對橋臂。⑥相控變流裝置——通過控制觸發(fā)脈沖的相位來控制直流輸出電壓大小的方式稱為相位控制方式，這樣的變流裝置簡稱相控變流裝置。

基本概念1.2.2單相橋式全控整流電路

①整流輸出電壓平均值Ud由上式可知，α角的移相范圍為00～1800。

②輸出電流的平均值Id1.2.2單相橋式全控整流電路基本數(shù)量關(guān)系b)c)d)wtwtwtpaa000i2udiduVT1,4u(i)dd

③流過晶閘管的電流平均值IdT ④流過晶閘管的電流有效值IT ⑤晶閘管承受的最大正向電壓UFM

⑥晶閘管承受的最大反向電壓URM

1.2.2單相橋式全控整流電路b)c)d)wtwtwtpaa000i2udiduVT1,4u(i)dd⑦晶閘管的額定電壓⑧晶閘管的額定電流⑨整流電路的功率因數(shù)

圖

單相橋式全控整流帶電阻負(fù)載控制特性b)c)d)wtwtwtpaa000i2udiduVT1,4u(i)dd控制特性

A、電路結(jié)構(gòu)及其工作原理

B、波形分析u2OwtOwtOwtudidi2b)OwtOwtuVT1,4OwtOwtIdIdIdIdIdiVT2,3iVT1,4TabRLa)u1u2i2VT1VT3VT2VT4udid圖

單相橋式全控整流帶電感性負(fù)載的電路及波形1.2.2單相橋式全控整流電路1.2.2.2電感性負(fù)載

C、基本數(shù)量關(guān)系

①輸出電壓平均值Ud由上式可知的移相范圍為00～900。

晶閘管導(dǎo)通角θ與a無關(guān)，均為180②輸出電流平均值Id③流過晶閘管的電流平均值IdT④流過晶閘管的電流有效值IT u2OwtOwtOwtudidi2b)OwtOwtuVT1,4OwtOwtIdIdIdIdIdiVT2,3iVT1,41.2.2單相橋式全控整流電路⑤晶閘管承受的最大正向電壓UFM⑥晶閘管承受的最大反向電壓URM⑦晶閘管的額定電壓UT(AV)

⑧晶閘管的額定電流IT(AV)⑨整流電路的功率因數(shù)u2OwtOwtOwtudidi2b)OwtOwtuVT1,4OwtOwtIdIdIdIdIdiVT2,3iVT1,41.2.2單相橋式全控整流電路 A、電路結(jié)構(gòu)

B、波形分析

圖

單相橋式全控整流帶反電勢負(fù)載時的電路及波形1.2.2單相橋式全控整流電路1.2.2.3.反電勢負(fù)載b)idOEudwtIdOwtaqdTabRa)u1u2i2VT1V