第二節(jié)三相半波可控整流電路

第二節(jié)三相半波可控整流電路第一頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)三相半波可控整流電路單相可控整流電路特點：元件少，電路簡單;缺點：Ud脈動較大，三相電網(wǎng)不平衡，僅適于小容量設(shè)備。三相可控整流電路：------三相半波；------三相橋；------帶平衡電抗器雙反星形等第二頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四三相可控整流電路·引言交流測由三相電源供電。負載容量較大，或要求直流電壓脈動較小、容易濾波?；镜氖侨喟氩煽卣麟娐?，三相橋式全控整流電路應(yīng)用最廣第三頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四

第二節(jié)三相半波可控整流電路

一.電阻性負載

電路結(jié)構(gòu):1.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);2.三個晶閘管分別接入a、b、c三相電源，其陰極連接在一起—共陰極接法第四頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四

第二節(jié)三相半波可控整流電路

一.電阻性負載

(一)波形1.控制角α=0(相當(dāng)于三個整流管情況)第五頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四Ta導(dǎo)通時刻在三相相電壓正半周波形的交點t1處觸發(fā)最高電壓為a相，所以a相SCR導(dǎo)通第六頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四Tb導(dǎo)通時刻在三相相電壓正半周波形的交點t2處觸發(fā)最高電壓為b相所以b相SCR導(dǎo)通a相承受Ua-Ub第七頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四Tc導(dǎo)通時刻在三相相電壓正半周波形的交點t3處觸發(fā)最高電壓為c相所以c相SCR導(dǎo)通a相承受Ua-Uc第八頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四α＝０o工作小結(jié)在共陰極電路中,那相電壓最高,則該相繞阻的整流管導(dǎo)通,其余兩相上的整流管承受反壓而截止,ud波形為三相相電壓的包絡(luò)線每相序每管依次導(dǎo)通120度。二極管換相時刻（三相相電壓正半周波形的交點ωt1ωt2ωt3）為自然換相點，是各相晶閘管能觸發(fā)導(dǎo)通的最早時刻，將其作為計算各晶閘管觸發(fā)角α的起點，即α=0°第九頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四三相半波可控整流－電阻性負載(一)波形1.控制角α=30第十頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四Ta導(dǎo)通時刻在換相角等于30度時Ta觸發(fā)導(dǎo)通A相電流為id，其余為零當(dāng)其電壓變?yōu)榱銜r，正好觸發(fā)B相第十一頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四Tb導(dǎo)通時刻Tb在換相角等于30度時觸發(fā)導(dǎo)通，a相承受Ua-UbB相電流為id，其余為零第十二頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四Tc導(dǎo)通時刻Tc在換相角等于30度時觸發(fā)導(dǎo)通，a相承受Ua-UcC相電流為id，其余為零第十三頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四α≤30°時工作小結(jié)Ａ相晶閘管的電壓波形，由3段組成：0，uab，uac，最大電壓為線電壓峰值(1.414UL)。增大α值，輸出整流波形后移，每管依次導(dǎo)通120度；α=30°時，負載電流處于連續(xù)和斷續(xù)之間的臨界狀態(tài)第十四頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)三相半波可控整流電路

一.電阻性負載

(一)波形1.控制角30<α<1502.以α＝60為例第十五頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四Ta導(dǎo)通時刻Ta導(dǎo)通在換相角等于60度時觸發(fā)導(dǎo)通當(dāng)其電壓變?yōu)榱銜r，Ta自然關(guān)閉A相電流為id，其余為零第十六頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四Tb導(dǎo)通時刻Tb在換相角等于60度時觸發(fā)導(dǎo)通，a相承受Ua-Ub當(dāng)Tb電壓變?yōu)榱銜r，Tb自然關(guān)閉,此時a相晶閘管承受電壓uaB相電流為id，其余為零第十七頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四Tc導(dǎo)通時刻Tc在換相角等于60度時觸發(fā)導(dǎo)通，a相承受Ua-Uc當(dāng)Tc電壓變?yōu)榱銜r，Tc自然關(guān)閉,此時a相承受電壓為uac相電流為id，其余為零第十八頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四30o<α<150o時工作小結(jié)負載電流斷續(xù)；晶閘管導(dǎo)通角小120°晶閘管的電壓波形:由6段組成：0，ua,uab，ua,ua，ua,c第十九頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四導(dǎo)通角與電流連續(xù)關(guān)系α<30時，輸出電壓ud和輸出電流id波形保持連續(xù)狀態(tài)，各相晶閘管保持導(dǎo)通120α=30正好是ud和id波形連續(xù)的臨界狀態(tài)，此時各相保持導(dǎo)通120α>30時，輸出電壓ud和id波形出現(xiàn)斷續(xù)，各相晶閘管導(dǎo)通小于120第二十頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四平均電壓計算整流電壓平均值的計算a≤30°時，負載電流連續(xù)，有：當(dāng)a=0時，Ud最大為：Ud=Udo=1.17U2第二十一頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四平均電壓計算整流電壓平均值的計算a>30°時，負載電流斷續(xù)，晶閘管導(dǎo)通角減小，此時有：當(dāng)a=150°時，Ud等于零，也說明最大導(dǎo)通角只能是150°第二十二頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四電壓量關(guān)系圖第二十三頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四負載電流計算負載電流平均值為晶閘管輪流導(dǎo)通，所以平均值為負載的三分之一第二十四頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四晶閘管電壓額定值計算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，即第二十五頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四晶閘管電流額定值計算1。α≤30時2。30<α<150時3。α=150時第二十六頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四電流量關(guān)系圖第二十七頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四電感性負載設(shè)L足夠大id連續(xù)；導(dǎo)通角：120度；第二十八頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四電感性負載（一）波形a≤30°時：整流電壓波形與電阻負載時相同。導(dǎo)通角：120度；---SCR承受最大電壓：線電壓峰值第二十九頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四Ta導(dǎo)通時刻Ta導(dǎo)通在換相角等于60度時觸發(fā)導(dǎo)通當(dāng)其電壓變?yōu)榱銜r，Ta繼續(xù)導(dǎo)通A相電流為id，其余為零第三十頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四Tb導(dǎo)通時刻Tb在換相角等于60度時觸發(fā)導(dǎo)通，a相承受Ua-Ub當(dāng)Tb電壓變?yōu)榱愫?，Tb繼續(xù)導(dǎo)通，a相承受Ua-UbB相電流為id，其余為零第三十一頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四Tc導(dǎo)通時刻Tc在換相角等于60度時觸發(fā)導(dǎo)通，a相承受Ua-Uc當(dāng)Tc電壓變?yōu)榱愫?，Tc繼續(xù)導(dǎo)通，a相承受Ua-Ucc相電流為id，其余為零第三十二頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四平均電壓計算整流電壓平均值的計算在電流連續(xù)條件下，晶閘管導(dǎo)通120°時，當(dāng)a=0時，Ud最大，為Ud=Udo=1.17U2當(dāng)a=90時，Ud為零所以移相范圍內(nèi)90o第三十三頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四晶閘管電流額值計算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第三十四頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四晶閘管電壓額值計算晶閘管最大正、反向電壓峰值均為變壓器二次線電壓峰值三相半波的主要缺點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。第三十五頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四電壓關(guān)系圖Ud/U2與a成余弦關(guān)系，如圖中的曲線所示。第三十六頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四阻感負載下三相半波可控整流電路特點：阻感負載，L值很大，id波形基本平直。a≤30°時：整流電壓波形與電阻負載時相同。a>30°時（如a=60°時的波形如圖2-16所示）。----u2過零時，VT1不關(guān)斷，直到VT2的脈沖到來，才換流，ud波形中出現(xiàn)負的部分。-----id波形有一定的脈動，但為簡化分析及定量計算，可將id近似為一條水平線。阻感負載時的移相范圍為90°。第三十七頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四二.電感性負載（三）電感量較小時L較小或α較大時，電感儲能少，不能保持電感電流連續(xù)，電流出現(xiàn)斷續(xù)。α移相范圍超出90度，只有當(dāng)移相角為150度時，正負面積為零，此時Ud為零第三十八頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四二.電感性負載（三）電感量較小時輸出電壓的平均值計算：與單相全橋類似P23(式2-10)計算項一樣，輸出周期不一樣全橋時周期為π，三相半波時為2π/3計算結(jié)果所以有個3/2倍數(shù)關(guān)系由于觸發(fā)角起點定義的差別，相位上相差30第三十九頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四二.電感性負載（三）電感量較小時Ud/U2與α關(guān)系曲線終止于150度第四十頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四二.電感性負載（三）電感量較小時控制特性與單相橋式相類似P24頁比例不一樣縱坐標(biāo)*3/2橫坐標(biāo)-30度第四十一頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四三相半波共陽極可控整流電路三個SCR的陽極相連---輸出電壓的負端零線--輸出電壓的正端相電壓最低的SCR觸發(fā)導(dǎo)通第四十二頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四Ta導(dǎo)通時刻在三相相電壓負半周波形的交點后α角處觸發(fā)最低電壓為a相，所以a相SCR導(dǎo)通第四十三頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四Tb導(dǎo)通時刻在三相相電壓負半周波形的交點后α角處觸發(fā)最低電壓為b相，所以b相SCR導(dǎo)通第四十四頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四Tc導(dǎo)通時刻在三相相電壓負半周波形的交點后α角處觸發(fā)最低電壓為c相，所以c相SCR導(dǎo)通第四十五頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四三相半波共陽極可控整流電路三個SCR的陽極相連---輸出電壓的負端零線--輸出電壓的正端只在相電壓為負時觸發(fā)導(dǎo)通最低相觸發(fā)導(dǎo)通自然換相點：三相負半波的交點Ud=-1.17U2cosα(大電感負載)第四十六頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期四三相半波可控整流電路特點電路簡單：SCR元件少，接線簡單，只需三套觸發(fā)電路，控制較容易。變壓器利用率低變壓器每繞組只有三分之一周期流過電流，存在直流磁勢（直流偏磁），須加