電子電力技術(shù)課件-7

3.6.1帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路適用于低電壓、大電流的場合，如電解電鍍（幾十伏，幾千至幾萬安）的可調(diào)直流電源。

如采用三相橋式電路，整流器件的數(shù)量很多，還有兩個(gè)管壓降損耗，降低了效率。六相半波整流電路（兩個(gè)三相半波相并聯(lián)）：二次側(cè)為兩組匝數(shù)相同極性相反的繞阻，分別接成兩組三相半波電路。1六相對(duì)稱交流電壓，彼此相差60。不存在直流磁化問題只能有一個(gè)晶閘管導(dǎo)電，其余五管均阻斷，每管最大導(dǎo)通角為60o，平均電流為Id/6。和三相半波電路獨(dú)立工作是不同的。因晶閘管導(dǎo)電時(shí)間短，變壓器利用率低，極少采用。2電路結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)圖2-35

帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路二次側(cè)為兩組匝數(shù)相同極性相反的繞阻，分別接成兩組三相半波電路。二次側(cè)兩繞組的極性相反可消除鐵芯的直流磁化。平衡電抗器是為保證兩組三相半波整流電路能同時(shí)導(dǎo)電。與三相橋式電路相比，雙反星形電路的輸出電流可大一倍。3繞組的極性相反的目的：消除直流磁通勢如圖可知，雖然兩組相電流的瞬時(shí)值不同，但是平均電流相等而繞組的極性相反，所以直流安匝互相抵消。圖2-36

雙反星形電路，

=0

時(shí)兩組整流電壓、電流波形twwtud1uaubuciaud2ia'uc'ua'ub'uc'OwtOOwtOId12Id16Id12Id164平衡電抗器使兩組三相半波整流電路同時(shí)導(dǎo)電的原理分析：圖2-38

平衡電抗器作用下兩個(gè)晶閘管同時(shí)導(dǎo)電的情況平衡電抗器Lp承擔(dān)了n1、n2間的電位差，它補(bǔ)償了ub′和ua的電動(dòng)勢差，使得ub′和ua兩相的晶閘管能同時(shí)導(dǎo)電。

時(shí)，ub′>ua，VT6導(dǎo)通，此電流在流經(jīng)LP時(shí)，LP上要感應(yīng)一電動(dòng)勢up，其方向是要阻止電流增大。雖然

ud1<ud2

,但由于Lp的平衡作用，使得晶閘管VT6和VT1同時(shí)導(dǎo)通。5圖2-37

平衡電抗器作用下輸出電壓的波形和平衡電抗器上電壓的波形

upud1,ud2OO60°360°

t1

ttb)a)uaubucuc'ua'ub'ub'6圖2-38

平衡電抗器作用下兩個(gè)晶閘管同時(shí)導(dǎo)電的情況

時(shí)間推遲至ub′與ua的交點(diǎn)時(shí)，ub′=ua，up=0。之后ub′<ua，則流經(jīng)ub′相的電流要減小，但Lp有阻止此電流減小的作用，up的極性反向，Lp仍起平衡的作用，使VT6繼續(xù)導(dǎo)電。

直到uc′>ub′，電流才從VT6換至VT2。此時(shí)VT1、VT2同時(shí)導(dǎo)電。每一組中的每一個(gè)晶閘管仍按三相半波的導(dǎo)電規(guī)律而各輪流導(dǎo)電。7接平衡電抗器的原因：當(dāng)電壓平均值和瞬時(shí)值均相等時(shí)，才能使負(fù)載均流。兩組整流電壓平均值相等，但瞬時(shí)值不等。兩個(gè)星形的中點(diǎn)n1和n2間的電壓等于ud1和ud2之差。該電壓加在Lp上，產(chǎn)生電流ip，它通過兩組星形自成回路，不流到負(fù)載中去，稱為環(huán)流或平衡電流。為了使兩組電流盡可能平均分配，一般使Lp值足夠大，以便限制環(huán)流在負(fù)載額定電流的1%～2%以內(nèi)。8圖2-37

平衡電抗器作用下輸出電壓的波形和平衡電抗器上電壓的波形平衡電抗器中點(diǎn)作為整流電壓輸出的負(fù)端，其輸出的整流電壓瞬時(shí)值為兩組三相半波整流電壓瞬時(shí)值的平均值。波形如圖2-37a。（2-98）u,u

upd1d2OO60°360°

t1

ttb)a)uaubucuc'ua'ub'ub'9

=30

、

=60

和

=90

時(shí)輸出電壓的波形分析圖2-39當(dāng)

=30

、60、90時(shí)，雙反星形電路的輸出電壓波形

輸出波形：(ud1+ud2)/2。電感負(fù)載情況下，移相范圍是90

。電阻負(fù)載情況下，移相范圍為120

。。90=a。60=a。30=audududwtOwtOwtOuaubucuc'ua'ub'ubucuc'ua'ub'ubucuc'ua'ub'10整流電壓平均值與三相半波整流電路的相等，為:

Ud=1.17U2cos

將雙反星形電路與三相橋式電路進(jìn)行比較可得出以下結(jié)論：三相橋?yàn)閮山M三相半波串聯(lián)，而雙反星形為兩組三相半波并聯(lián)，且后者需用平衡電抗器。當(dāng)U2相等時(shí)，雙反星形的Ud是三相橋的1/2，而Id是單相橋的2倍。兩種電路中，晶閘管的導(dǎo)通及觸發(fā)脈沖的分配關(guān)系一樣，ud和id的波形形狀一樣。113.6.2

多重化整流電路

目的：

整流裝置功率進(jìn)一步加大時(shí)；減少產(chǎn)生的諧波、無功功率等對(duì)電網(wǎng)的干擾原理：

按照一定的規(guī)律將兩個(gè)或更多的相同結(jié)構(gòu)的整流電路進(jìn)行組合得到。目標(biāo)：

移項(xiàng)多重聯(lián)結(jié)減少交流側(cè)輸入電流諧波，串聯(lián)多重整流電路采用順序控制可提高功率因數(shù)。12整流電壓ud在每個(gè)電源周期內(nèi)脈動(dòng)12次，電路為12脈波整流電路。即輸入電流諧波次數(shù)為12k±1，其幅值與次數(shù)成反比而降低。功率因數(shù)l=ncosj1

=0.9886cosa移相30

構(gòu)成的串聯(lián)2重聯(lián)結(jié)電路移相20

將三組橋構(gòu)成串聯(lián)3重聯(lián)結(jié)電路：整流電壓ud在每個(gè)電源周期內(nèi)脈動(dòng)18次，電路為18脈波整流電路。交流側(cè)輸入電流諧波更少，為18k±1次（k=1,2,3…），ud的脈動(dòng)也更小。功率因數(shù)分別為：

=0.9949cosa13移相15

，可構(gòu)成串聯(lián)4重聯(lián)結(jié)電路：

為24脈波整流電路。其交流側(cè)輸入電流諧波次為24k±1，k=1