第2章 整流電路1

1、浙江水利水電專(zhuān)科學(xué)校電氣工程系電力電子技術(shù)電子教案第2章 可控整流電路浙江水利水電專(zhuān)科學(xué)校電氣工程系第第2章可控整流電路章可控整流電路2目 錄 引言引言2.1 2.1 單相可控整流電路單相可控整流電路 2.1.1 2.1.1 單相半波可控整流電路單相半波可控整流電路 2.1.2 2.1.2 單相橋式全控整流電路單相橋式全控整流電路 2.1.3 2.1.3 單相全波可控整流電路單相全波可控整流電路 2.1.4 2.1.4 單相橋式半控整流電路單相橋式半控整流電路 2.2 2.2 三相可控整流電路三相可控整流電路 2.2.1 2.2.1 三相半波可控整流電路三相半波可控整流電路 2.2.2 2.2

2、.2 三相橋式全控整流電路三相橋式全控整流電路浙江水利水電專(zhuān)科學(xué)校電氣工程系第第2章可控整流電路章可控整流電路3 引 言整流電路整流電路：出現(xiàn)最早的電力電子電路，將交流電：出現(xiàn)最早的電力電子電路，將交流電變?yōu)榇笮】烧{(diào)的直流電，為直流用電設(shè)備供電，變?yōu)榇笮】烧{(diào)的直流電，為直流用電設(shè)備供電，如直流電機(jī)的調(diào)速、同步電機(jī)的勵(lì)磁、電爐的溫如直流電機(jī)的調(diào)速、同步電機(jī)的勵(lì)磁、電爐的溫度控制、電解及電鍍電源等。度控制、電解及電鍍電源等。按組成的器件可分為按組成的器件可分為不可控不可控、半控半控、全控全控三種三種按電路結(jié)構(gòu)可分為按電路結(jié)構(gòu)可分為橋式電路橋式電路和和零式零式電路電路按交流輸入相數(shù)分為按交流輸入相數(shù)

3、分為單相電路單相電路和和多相電路多相電路按控制方式可分按控制方式可分相控式相控式和和斬控式斬控式電路。電路。浙江水利水電專(zhuān)科學(xué)校電氣工程系第第2章可控整流電路章可控整流電路42.1 2.1 單相可控整流電路單相可控整流電路2.1.1 2.1.1 單相半波可控整流電路單相半波可控整流電路S i n g l e P h a s e H a l f W a v e S i n g l e P h a s e H a l f W a v e Controlled RectifierControlled Rectifier1. 1. 帶電阻負(fù)載的工作情況帶電阻負(fù)載的工作情況電阻負(fù)載的特點(diǎn)：電阻負(fù)載的特點(diǎn)

4、：電壓與電流電壓與電流成正比，兩者波形相同，電流成正比，兩者波形相同，電流和電壓均允許突變。如電爐、和電壓均允許突變。如電爐、電焊機(jī)和白熾燈等。電焊機(jī)和白熾燈等。 TVTR0a)u1u2uVTudidt12ttttu2uguduVT0b)c)d)e)00圖2-1 單相半波可控整流電路及波形浙江水利水電專(zhuān)科學(xué)校電氣工程系第第2章可控整流電路章可控整流電路5幾個(gè)概念的解釋?zhuān)簬讉€(gè)概念的解釋?zhuān)喊氩ò氩ㄕ髡骺煽乜煽卣髡鲉蚊}波單脈波整流整流 觸發(fā)延遲角觸發(fā)延遲角( (觸發(fā)角或控制角觸發(fā)角或控制角) ) 導(dǎo)通角導(dǎo)通角浙江水利水電專(zhuān)科學(xué)校電氣工程系第第2章可控整流電路章可控整流電路6基本數(shù)量關(guān)系基本數(shù)

5、量關(guān)系（圖2-1） 1 1）直流輸出電壓平均值為）直流輸出電壓平均值為 （2-12-1） Ud的可調(diào)范圍：的可調(diào)范圍：0 00.450.45U2 VTVT的的 移相范圍：移相范圍：0 0180180 導(dǎo)通范圍：導(dǎo)通范圍：180180 0 0這種通過(guò)控制觸發(fā)脈沖的相位來(lái)控制這種通過(guò)控制觸發(fā)脈沖的相位來(lái)控制直流輸出電壓大小的方式稱(chēng)為直流輸出電壓大小的方式稱(chēng)為相位控相位控制方式制方式，簡(jiǎn)稱(chēng)，簡(jiǎn)稱(chēng)相控方式相控方式。2cos145. 0)cos1 (22)(sin221222dUUttdUU浙江水利水電專(zhuān)科學(xué)校電氣工程系第第2章可控整流電路章可控整流電路72 2）直流輸出電流平均值為）直流輸出電流平均值

6、為 （2-22-2）3 3）輸出電壓有效值）輸出電壓有效值 和電流有效值和電流有效值 （2-32-3） （2-42-4）ddUIRUI22212sin2sin224UUtdtUUIR浙江水利水電專(zhuān)科學(xué)校電氣工程系第第2章可控整流電路章可控整流電路84 4）晶閘管電流有效值）晶閘管電流有效值 (2-5) (2-5) 晶閘管兩端可能承受的最大正、反向電壓晶閘管兩端可能承受的最大正、反向電壓 (2-6) (2-6)5 5）功率因數(shù)）功率因數(shù) （2-72-7）TUIIRTM22UU2221cossin242PUIUISU IU I0 cos 0.707時(shí)最大為浙江水利水電專(zhuān)科學(xué)校電氣工程系第第2章可控

7、整流電路章可控整流電路92. 2. 帶阻感負(fù)載的工作情況帶阻感負(fù)載的工作情況阻感負(fù)載的特點(diǎn)：阻感負(fù)載的特點(diǎn)：電感對(duì)電流電感對(duì)電流變化有抗拒作用，使得流過(guò)電感變化有抗拒作用，使得流過(guò)電感的電流不能發(fā)生突變。如電機(jī)的的電流不能發(fā)生突變。如電機(jī)的勵(lì)磁線圈、滑差電機(jī)的電樞線圈勵(lì)磁線圈、滑差電機(jī)的電樞線圈等。等。 a)u1TVTRLu2uVTudidu20t12tttttug0ud0id0uVT0b)c)d)e)f)+ + + 圖2-2 帶阻感負(fù)載的 單相半波電路及其波形浙江水利水電專(zhuān)科學(xué)校電氣工程系第第2章可控整流電路章可控整流電路10 對(duì)電路進(jìn)行分段線性分析：對(duì)電路進(jìn)行分段線性分析： 初始條件：初始

8、條件：t= ，id=0。求解式（求解式（2-8）并將初始條件代入可得）并將初始條件代入可得 其中其中 當(dāng)當(dāng)t=+ 時(shí)，時(shí)，id=0，代入式（代入式（2-92-9）并整理得并整理得tURitiLsin2dd2dd)sin(2)sin(22)(2dtZUeZUitLR22)( LRZRLarctan)sin()sin(tanea)b)VTRLVTRLu2u2圖2-3 單相半波可控整流電路的分段線性等效電路 a)VT處于關(guān)斷狀態(tài) b) VT處于導(dǎo)通狀態(tài) （2-9）（2-8）（2-11）浙江水利水電專(zhuān)科學(xué)校電氣工程系第第2章可控整流電路章可控整流電路11負(fù)載阻抗角負(fù)載阻抗角 、觸發(fā)角觸發(fā)角a、晶閘晶閘

9、管導(dǎo)通角的關(guān)系可由式管導(dǎo)通角的關(guān)系可由式2-11得得出。出。從分析可知，阻感負(fù)載情況下，從分析可知，阻感負(fù)載情況下，輸出電壓平均值將有所下降。輸出電壓平均值將有所下降。為避免為避免Ud d太小，在整流電路的太小，在整流電路的負(fù)載兩端并聯(lián)續(xù)流二極管。負(fù)載兩端并聯(lián)續(xù)流二極管。a)LTVTRu1u2uVTudVDRidu2udiduVTiVTIdIdt1ttttttOOOOOO-+b)c)d)e)f)g)iVDRiVDR圖2-4 單相半波帶阻感負(fù)載有續(xù)流二極管的電路及波形 浙江水利水電專(zhuān)科學(xué)校電氣工程系第第2章可控整流電路章可控整流電路12 數(shù)量關(guān)系數(shù)量關(guān)系 若近似認(rèn)為若近似認(rèn)為i id d為一條水

10、平線，恒為為一條水平線，恒為I Id d。晶閘管電流平均值和有效值為：晶閘管電流平均值和有效值為： （2-122-12）（2-132-13）dTd2II2Tdd122II d( t)I浙江水利水電專(zhuān)科學(xué)校電氣工程系第第2章可控整流電路章可控整流電路13續(xù)流管的電流平均值和有效值為：續(xù)流管的電流平均值和有效值為： （2-142-14） （2-152-15）輸出電壓平均值為輸出電壓平均值為 （2-162-16） 單相半波可控整流電路的特點(diǎn)：?jiǎn)蜗喟氩煽卣麟娐返奶攸c(diǎn)：簡(jiǎn)單，但輸出脈動(dòng)大，變壓器二次側(cè)電流中含直流分量，簡(jiǎn)單，但輸出脈動(dòng)大，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。造成變壓

11、器鐵芯直流磁化。實(shí)際上很少應(yīng)用此種電路。實(shí)際上很少應(yīng)用此種電路。R2IIdVDd22R1()22II dtI VDdddd21 cos0.452UI RU浙江水利水電專(zhuān)科學(xué)校電氣工程系第第2章可控整流電路章可控整流電路14舉例：舉例：帶有續(xù)流二極管的單相半波可控整流電路，大電感負(fù)載帶有續(xù)流二極管的單相半波可控整流電路，大電感負(fù)載保證電流連續(xù)。保證電流連續(xù)。U U2 2=220V=220V，R=10R=10，要求輸出整流電壓平均值要求輸出整流電壓平均值0 03030V V連續(xù)可調(diào)。連續(xù)可調(diào)。 試求控制角試求控制角，導(dǎo)通角導(dǎo)通角的變化范圍，選擇晶閘管定額電的變化范圍，選擇晶閘管定額電流和電壓并計(jì)算

12、變壓器次級(jí)容量。流和電壓并計(jì)算變壓器次級(jí)容量。 LTVTRu1u2uVTudVDRidiVDR浙江水利水電專(zhuān)科學(xué)校電氣工程系第第2章可控整流電路章可控整流電路152.1.2 2.1.2 單相橋式全控整流電路單相橋式全控整流電路1. 1. 帶電阻負(fù)載的工作情況帶電阻負(fù)載的工作情況 工作原理及波形分析工作原理及波形分析 VTVT1 1和和VTVT4 4組成一對(duì)橋臂，在組成一對(duì)橋臂，在u u2 2正半周承受電壓正半周承受電壓u u2 2，得到得到觸發(fā)脈沖即導(dǎo)通，當(dāng)觸發(fā)脈沖即導(dǎo)通，當(dāng)u u2 2過(guò)零過(guò)零時(shí)關(guān)斷。時(shí)關(guān)斷。VTVT2 2和和VTVT3 3組成另一對(duì)橋臂，組成另一對(duì)橋臂，在在u u2 2負(fù)半

13、周承受電壓負(fù)半周承受電壓- -u u2 2，得得到觸發(fā)脈沖即導(dǎo)通，當(dāng)?shù)接|發(fā)脈沖即導(dǎo)通，當(dāng)u u2 2過(guò)過(guò)零時(shí)關(guān)斷。零時(shí)關(guān)斷。圖2-5 單相全控橋式帶電阻負(fù)載時(shí)的電路及波形RTu1u2a)i2abVT1VT3VT2VT4udidttt000i2udidb)c)d)ud(id)uVT1,4浙江水利水電專(zhuān)科學(xué)校電氣工程系第第2章可控整流電路章可控整流電路16 數(shù)量關(guān)系數(shù)量關(guān)系直流輸出電壓平均值和電流平均值：直流輸出電壓平均值和電流平均值： （2-17）a 角的移相范圍為角的移相范圍為0180 ，導(dǎo)通角，導(dǎo)通角 -。輸出電壓有效值和電流有效值：輸出電壓有效值和電流有效值： （2-18） （2-19）

14、2cos19 . 02cos122)( dsin21222dUUttUUddUIR222112sindsin22UUttUUIR浙江水利水電專(zhuān)科學(xué)校電氣工程系第第2章可控整流電路章可控整流電路17 晶閘管電流的平均值和有效值：晶閘管電流的平均值和有效值： 變壓器二次側(cè)電流有效值：變壓器二次側(cè)電流有效值：（2-22） 不考慮變壓器的損耗時(shí)，要求變壓器的容量為不考慮變壓器的損耗時(shí)，要求變壓器的容量為S=U2I2。 晶閘管所承受的最大峰值電壓為晶閘管所承受的最大峰值電壓為T(mén)12II（2-20）( (2-21）TM22UUdTd12II2II浙江水利水電專(zhuān)科學(xué)校電氣工程系第第2章可控整流電路章可控整流

15、電路182. 2. 帶阻感負(fù)載的工作情況帶阻感負(fù)載的工作情況 為便于討論，假設(shè)電路已工作于為便于討論，假設(shè)電路已工作于穩(wěn)態(tài)，穩(wěn)態(tài)，id的平均值不變。的平均值不變。假設(shè)負(fù)載電感很大，負(fù)載電流假設(shè)負(fù)載電感很大，負(fù)載電流id連連續(xù)且波形近似為一水平線續(xù)且波形近似為一水平線圖2-6 單相全控橋帶阻感負(fù)載時(shí)的電路及波形 TabRLa)u1u2i2VT1VT3VT2VT4udidu2OtOtOtudidi2b)OtOtuVT1,4OtOtIdIdIdIdIdiVT2,3iVT1,4浙江水利水電專(zhuān)科學(xué)校電氣工程系第第2章可控整流電路章可控整流電路19 輸出電壓平均值和電流平均值：輸出電壓平均值和電流平均值：

16、 （2-23） 晶閘管移相范圍為晶閘管移相范圍為090 。 晶閘管承受的最大正反向電壓均為晶閘管承受的最大正反向電壓均為 。 晶閘管導(dǎo)通角晶閘管導(dǎo)通角與與a無(wú)關(guān)，均為無(wú)關(guān)，均為180 晶閘管的電流平均值和有效值：晶閘管的電流平均值和有效值： （2-24） （2-25） 變壓器二次側(cè)電流變壓器二次側(cè)電流i2的波形為正負(fù)各的波形為正負(fù)各180 的矩形波，其相位的矩形波，其相位由由a角決定，有效值角決定，有效值I2=Id。 功率因數(shù)：功率因數(shù)： cos9 . 0cos22)( dsin21222dUUttUUdTd12IIddT707. 021III22UddRUI dddd2 22 22cos0

17、9cosPU IUP.SU IU IU浙江水利水電專(zhuān)科學(xué)校電氣工程系第第2章可控整流電路章可控整流電路203. 3. 帶反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載時(shí)的工作情況帶反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載時(shí)的工作情況 在在|u2|E時(shí)，才有晶閘管承受正電壓，時(shí)，才有晶閘管承受正電壓， 有導(dǎo)通的可能。有導(dǎo)通的可能。 導(dǎo)通之后，導(dǎo)通之后，ud=u2，i id d=(=(u ud d- -E E)/)/R R ，直至直至|u2|=E，id即降至即降至0 0使得晶閘管關(guān)斷，此使得晶閘管關(guān)斷，此后后u ud d= =E E。 與電阻負(fù)載時(shí)相比，晶閘管提前了電角與電阻負(fù)載時(shí)相比，晶閘管提前了電角度度停止導(dǎo)電，停止導(dǎo)電，稱(chēng)為稱(chēng)為停止導(dǎo)電角停止導(dǎo)電角。

18、（2-26） 在在a 角相同時(shí)，整流輸出電壓比電阻負(fù)載角相同時(shí)，整流輸出電壓比電阻負(fù)載時(shí)大。時(shí)大。圖2-7 單相橋式全控整流電路接反電動(dòng)勢(shì)電阻負(fù)載時(shí)的電路及波形 212sinUEa)b)REidudidOEudtIdOt OEtTu22U22uE22uE2u22uE浙江水利水電專(zhuān)科學(xué)校電氣工程系第第2章可控整流電路章可控整流電路21如如圖2-7b所示所示i id d波形在一周期內(nèi)有部分時(shí)間為波形在一周期內(nèi)有部分時(shí)間為0 0的的情況，稱(chēng)為情況，稱(chēng)為電流斷續(xù)電流斷續(xù)。與此對(duì)應(yīng)，若。與此對(duì)應(yīng)，若i id d波形不出波形不出現(xiàn)為現(xiàn)為0 0的情況，稱(chēng)為的情況，稱(chēng)為電流連續(xù)電流連續(xù)。當(dāng)時(shí)，觸發(fā)脈沖。當(dāng)時(shí)，

19、觸發(fā)脈沖到來(lái)時(shí)，晶閘管承受負(fù)電壓，不可能導(dǎo)通。為了到來(lái)時(shí)，晶閘管承受負(fù)電壓，不可能導(dǎo)通。為了使晶閘管可靠導(dǎo)通，要求觸發(fā)脈沖有足夠的寬度，使晶閘管可靠導(dǎo)通，要求觸發(fā)脈沖有足夠的寬度，保證當(dāng)保證當(dāng)wt=d時(shí)刻晶閘管開(kāi)始承受正電壓時(shí)，觸發(fā)時(shí)刻晶閘管開(kāi)始承受正電壓時(shí)，觸發(fā)脈沖仍然存在。這樣，相當(dāng)于觸發(fā)角被推遲為脈沖仍然存在。這樣，相當(dāng)于觸發(fā)角被推遲為d。 負(fù)載為直流電動(dòng)機(jī)時(shí)，如果出現(xiàn)電流斷續(xù)則由于負(fù)載為直流電動(dòng)機(jī)時(shí)，如果出現(xiàn)電流斷續(xù)則由于換向電流大，容易產(chǎn)生火化，電動(dòng)機(jī)將振動(dòng)厲害，換向電流大，容易產(chǎn)生火化，電動(dòng)機(jī)將振動(dòng)厲害，而且機(jī)械特性將很軟。而且機(jī)械特性將很軟。 浙江水利水電專(zhuān)科學(xué)校電氣工程系第第2

20、章可控整流電路章可控整流電路22為了克服此缺點(diǎn)，一般在主電路中直流輸出為了克服此缺點(diǎn)，一般在主電路中直流輸出側(cè)串聯(lián)一個(gè)側(cè)串聯(lián)一個(gè)平波電抗器平波電抗器，用來(lái)減少電流的脈，用來(lái)減少電流的脈動(dòng)和延長(zhǎng)晶閘管導(dǎo)通的時(shí)間動(dòng)和延長(zhǎng)晶閘管導(dǎo)通的時(shí)間這時(shí)整流電壓這時(shí)整流電壓u ud d的波形和負(fù)載電流的波形和負(fù)載電流i id d的波形的波形與電感負(fù)載電流連續(xù)時(shí)的波形相同，與電感負(fù)載電流連續(xù)時(shí)的波形相同， 的計(jì)的計(jì)算公式亦一樣，如（算公式亦一樣，如（2-232-23）式，但電流）式，但電流 的計(jì)算應(yīng)按下式：的計(jì)算應(yīng)按下式： （2-272-27）dIdUddUEIR浙江水利水電專(zhuān)科學(xué)校電氣工程系第第2章可控整流電路

21、章可控整流電路23為保證電流連續(xù)所需的電感量為保證電流連續(xù)所需的電感量L可由下式求出可由下式求出 （2-28）dmin23dmin21087.222IUIULOud0Eidtt =圖2-8 單相橋式全控整流電路帶反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載串平波電抗器，電流連續(xù)的臨界情況I Idmindmin約電動(dòng)機(jī)額定電流的約電動(dòng)機(jī)額定電流的5 51010左右。左右。浙江水利水電專(zhuān)科學(xué)校電氣工程系第第2章可控整流電路章可控整流電路24舉例：舉例：?jiǎn)蜗鄻蚴饺卣麟娐反箅姼胸?fù)載，已知單相橋式全控整流電路大電感負(fù)載，已知U2=100V，R=10，=45。（1）負(fù)載端不接續(xù)流二極管負(fù)載端不接續(xù)流二極管VDR，計(jì)算輸出整流電壓、電

22、計(jì)算輸出整流電壓、電流平均值及晶閘管電流有效值。流平均值及晶閘管電流有效值。 （2）負(fù)載端接續(xù)流二極管）負(fù)載端接續(xù)流二極管VDR ，計(jì)算輸出整流電壓、電計(jì)算輸出整流電壓、電流平均值及晶閘管、續(xù)流二級(jí)管電流有效值。畫(huà)出流平均值及晶閘管、續(xù)流二級(jí)管電流有效值。畫(huà)出ud、id、iT、iVDR、uVT及變壓器次級(jí)電流及變壓器次級(jí)電流i2的波形。的波形。 解：解： （1）負(fù)載端不接續(xù)流二負(fù)載端不接續(xù)流二極管極管VDR時(shí)的時(shí)的ud、id、iT波形如圖波形如圖2-6（b）所示。所示。浙江水利水電專(zhuān)科學(xué)校電氣工程系第第2章可控整流電路章可控整流電路25u2OtOtOtudidi2b)OtOtuVT1,4OtO

23、tIdiVT2,3iVT1,4OtIdIdIddIIdRVDi（2）負(fù)載端接續(xù)流二極管負(fù)載端接續(xù)流二極管VDR 時(shí)，時(shí)， ud、id、iT、iVDR、uVT及變壓器次級(jí)及變壓器次級(jí)電流電流i2的波形如右圖所示。的波形如右圖所示。浙江水利水電專(zhuān)科學(xué)校電氣工程系第第2章可控整流電路章可控整流電路262.1.3 2.1.3 單相全波可控整流電路單相全波可控整流電路 圖2-9 單相全波可控整流電路及波形 單相全波與單相全控橋從直流輸出端或從交流輸單相全波與單相全控橋從直流輸出端或從交流輸入端看均是基本一致的。入端看均是基本一致的。 弄清單相全波與單相全控橋整流的異同。弄清單相全波與單相全控橋整流的異同

24、。a)u1TRu2u2i1VT1VT2ududi1OOttOt1Tub)diOt1Ti222U1Tudi1Ti浙江水利水電專(zhuān)科學(xué)校電氣工程系第第2章可控整流電路章可控整流電路272.1.4 2.1.4 單相橋式半控整流電路單相橋式半控整流電路 單相全控橋中，每個(gè)導(dǎo)單相全控橋中，每個(gè)導(dǎo)電回路中有電回路中有2 2個(gè)晶閘管，個(gè)晶閘管，為了對(duì)每個(gè)導(dǎo)電回路進(jìn)為了對(duì)每個(gè)導(dǎo)電回路進(jìn)行控制，只需行控制，只需1 1個(gè)晶閘管個(gè)晶閘管就可以了，另就可以了，另1 1個(gè)晶閘管個(gè)晶閘管可以用二極管代替，從可以用二極管代替，從而簡(jiǎn)化整個(gè)電路。如此而簡(jiǎn)化整個(gè)電路。如此即成為即成為單相橋式半控整單相橋式半控整流電路流電路（先不

25、考慮（先不考慮VDVDR R）。）。 圖2-10 單相橋式半控整流電路，有續(xù)流二極管，阻感負(fù)載時(shí)的電路及波形a)TabRLOb)u2i2udidVT1VT2VD3VD4VDRu2OudidIdOOOOOi2IdIdIdIdIdtttttttiVT1iVD4iVT2iVD3iVDR浙江水利水電專(zhuān)科學(xué)校電氣工程系第第2章可控整流電路章可控整流電路28 半控電路與全控電路在電阻負(fù)載時(shí)的工作情況相同半控電路與全控電路在電阻負(fù)載時(shí)的工作情況相同 單相半控橋帶阻感負(fù)載的情況單相半控橋帶阻感負(fù)載的情況 假設(shè)負(fù)載中電感很大，且電路已工作于穩(wěn)態(tài)假設(shè)負(fù)載中電感很大，且電路已工作于穩(wěn)態(tài) 在在u2正半周，觸發(fā)角正半周

26、，觸發(fā)角a處給晶閘管處給晶閘管VTVT1 1加觸發(fā)脈沖，加觸發(fā)脈沖，u2經(jīng)經(jīng)VTVT1 1和和VDVD4 4向負(fù)載供電。向負(fù)載供電。 u2過(guò)零變負(fù)時(shí)，因電感作用使電流連續(xù)，過(guò)零變負(fù)時(shí)，因電感作用使電流連續(xù)，VTVT1 1繼續(xù)導(dǎo)通。繼續(xù)導(dǎo)通。但因但因a點(diǎn)電位低于點(diǎn)電位低于b b點(diǎn)電位，使得電流從點(diǎn)電位，使得電流從VDVD4 4轉(zhuǎn)移至轉(zhuǎn)移至VDVD2 2，VDVD4 4關(guān)斷，電流不再流經(jīng)變壓器二次繞組，而是由關(guān)斷，電流不再流經(jīng)變壓器二次繞組，而是由VTVT1 1和和VDVD2 2續(xù)流。續(xù)流。 在在u2負(fù)半周觸發(fā)角負(fù)半周觸發(fā)角a 時(shí)刻觸發(fā)時(shí)刻觸發(fā)VTVT3 3，VTVT3 3導(dǎo)通，則向?qū)?，則向VT

27、VT1 1加加反壓使之關(guān)斷，反壓使之關(guān)斷，u2經(jīng)經(jīng)VTVT3 3和和VDVD2 2向負(fù)載供電。向負(fù)載供電。u2過(guò)零變正時(shí)，過(guò)零變正時(shí)，VDVD4 4導(dǎo)通，導(dǎo)通，VDVD2 2關(guān)斷。關(guān)斷。VTVT3 3和和VDVD4 4續(xù)流，續(xù)流，ud又為零。又為零。浙江水利水電專(zhuān)科學(xué)校電氣工程系第第2章可控整流電路章可控整流電路29 續(xù)流二極管的作用續(xù)流二極管的作用若無(wú)續(xù)流二極管，則當(dāng)若無(wú)續(xù)流二極管，則當(dāng)a 突然增大至突然增大至180180 或觸發(fā)或觸發(fā)脈沖丟失時(shí)，會(huì)發(fā)生一個(gè)晶閘管持續(xù)導(dǎo)通而兩個(gè)脈沖丟失時(shí)，會(huì)發(fā)生一個(gè)晶閘管持續(xù)導(dǎo)通而兩個(gè)二極管輪流導(dǎo)通的情況，這使二極管輪流導(dǎo)通的情況，這使ud成為正弦半波，成為

28、正弦半波，即半周期即半周期ud為正弦，另外半周期為正弦，另外半周期ud為零，其平均為零，其平均值保持恒定，稱(chēng)為值保持恒定，稱(chēng)為失控。失控。有續(xù)流二極管有續(xù)流二極管VDVDR R時(shí)，續(xù)流過(guò)程由時(shí)，續(xù)流過(guò)程由VDVDR R完成，晶閘完成，晶閘管關(guān)斷，避免了某一個(gè)晶閘管持續(xù)導(dǎo)通從而導(dǎo)致管關(guān)斷，避免了某一個(gè)晶閘管持續(xù)導(dǎo)通從而導(dǎo)致失控的現(xiàn)象。同時(shí)，續(xù)流期間導(dǎo)電回路中只有一失控的現(xiàn)象。同時(shí)，續(xù)流期間導(dǎo)電回路中只有一個(gè)管壓降，有利于降低損耗。個(gè)管壓降，有利于降低損耗。浙江水利水電專(zhuān)科學(xué)校電氣工程系第第2章可控整流電路章可控整流電路30單相橋式半控整流電路的另一種接法單相橋式半控整流電路的另一種接法 相當(dāng)于把

29、相當(dāng)于把圖2-5a中的中的VTVT3 3和和VTVT4 4換為二換為二極管極管VDVD3 3和和VDVD4 4，這樣可以省去續(xù)流二極這樣可以省去續(xù)流二極管管VDVDR R，續(xù)流由續(xù)流由VDVD3 3和和VDVD4 4來(lái)實(shí)現(xiàn)。來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖圖2-11 單相橋式半控整流電路的另一接法單相橋式半控整流電路的另一接法負(fù)載Tu2VD3VD4VT1VT2浙江水利水電專(zhuān)科學(xué)校電氣工程系第第2章可控整流電路章可控整流電路31舉例：舉例：某電感性負(fù)載采用帶續(xù)流管的單相半控橋某電感性負(fù)載采用帶續(xù)流管的單相半控橋式整流電路，如圖式整流電路，如圖2-102-10（a a）所示。已知：電感線所示。已知：電感線圈的內(nèi)阻圈的內(nèi)

30、阻 ，輸入交流電壓，輸入交流電壓 ，控制，控制角角 。試求晶閘管與續(xù)流管的電流平均值和。試求晶閘管與續(xù)流管的電流平均值和有效值。有效值。5R 2220UV060浙江水利水電專(zhuān)科學(xué)校電氣工程系第第2章可控整流電路章可控整流電路32常用單相可控整流電路的參數(shù)比較常用單相可控整流電路的參數(shù)比較可控整流電路類(lèi)型可控整流電路類(lèi)型單相半波單相半波單相全波單相全波單相全控橋式單相全控橋式單相半控橋式單相半控橋式 時(shí)，直流輸出電壓平均值時(shí)，直流輸出電壓平均值 時(shí)，空載直時(shí)，空載直流輸出電壓平均流輸出電壓平均值值電阻負(fù)載或阻電阻負(fù)載或阻感負(fù)載有續(xù)流感負(fù)載有續(xù)流二極管的情況二極管的情況電阻加大電感電阻加大電感-

31、- - 時(shí)，脈動(dòng)時(shí)，脈動(dòng)電壓電壓最低脈動(dòng)頻率最低脈動(dòng)頻率f f2f2f2 2f f2 2f f脈動(dòng)系數(shù)脈動(dòng)系數(shù) K Kf f1.571.570.670.670.670.670.670.67晶閘管承受的最大正、反向電壓晶閘管承受的最大正、反向電壓移相范圍移相范圍電阻負(fù)載或阻電阻負(fù)載或阻感負(fù)載有續(xù)流感負(fù)載有續(xù)流二極管的情況二極管的情況0 00 00 00 0電阻加大電感電阻加大電感不采用不采用0 0 /2/20 0 /2/2不采用不采用晶閘管最大導(dǎo)通角晶閘管最大導(dǎo)通角特點(diǎn)與適用場(chǎng)合特點(diǎn)與適用場(chǎng)合最簡(jiǎn)單，用于波最簡(jiǎn)單，用于波形要求不高的小形要求不高的小電流負(fù)載電流負(fù)載較簡(jiǎn)單，用于波較簡(jiǎn)單，用于波形要

32、求稍高的低形要求稍高的低壓小電流場(chǎng)合壓小電流場(chǎng)合各項(xiàng)整流指標(biāo)好，各項(xiàng)整流指標(biāo)好，用于波形要求較高用于波形要求較高或要求逆變的小功或要求逆變的小功率場(chǎng)合率場(chǎng)合各項(xiàng)整流指標(biāo)較好，各項(xiàng)整流指標(biāo)較好，用于不可逆的小功用于不可逆的小功率場(chǎng)合率場(chǎng)合000dU20.45U20.9U20.9U20.9U0001 cos2dU01 cos2dU01 cos2dU01 cos2dU0cosdU0cosdU0022U22U22U22 2U浙江水利水電專(zhuān)科學(xué)校電氣工程系第第2章可控整流電路章可控整流電路33圖2-1 單相半波可控整流電路及波形TVTR0a)u1u2uVTudidt12ttttu2uguduVT0b)c)d)e)00浙江水利水電專(zhuān)科學(xué)校電氣工程系第第2章可控整流電路章可控整流電路34圖2-2 帶阻感負(fù)載的單相半波電路及其波形 a)u1TVTRLu2uVTudidu20t12tttttug0ud0id0uVT0