電力電子課件---第二講(整流電路)

1、第第2 2講講 可控整流電路可控整流電路2.2.0 0 單相橋式不可控整流電路單相橋式不可控整流電路2.1 2.1 單相可控整流電路單相可控整流電路 2.2 2.2 三相可控整流電路三相可控整流電路2.3 2.3 變壓器漏抗對(duì)整流電路的影響變壓器漏抗對(duì)整流電路的影響 2.6 2.6 大功率可控整流電路大功率可控整流電路 u整流電路的分類：按組成的器件可分為不可控、半控、全控三種。按電路結(jié)構(gòu)可分為橋式電路和零式電路(三相半波）。按交流輸入相數(shù)分為單相電路和多相電路。按變壓器二次側(cè)電流的方向是單向或雙向，又分為單拍電路和雙拍電路。第第2 2講講 可控整流電路可控整流電路u整流電路整流電路：出現(xiàn)最早

2、的電力電子電路，將交流電變?yōu)橹绷麟?。在整流電路的分析中，我們要假定的理想條件有：（1）理想電源 交流電網(wǎng)相對(duì)于整流電路可看作具有無窮大容量，因此整流電路的輸入電源電壓為無畸變的正弦波。（2）理想器件 整流電路中所有器件均具有理想特性。 所采用的電力電子器件阻斷時(shí)，阻抗為無窮大，漏電流為零； 導(dǎo)通時(shí)，管壓降為零； 開通與關(guān)斷均是瞬時(shí)完成的； du/dt和di/dt的承受能力為無窮大。（3）理想運(yùn)行狀態(tài) 分析過程中假設(shè)電路已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)工作階段。2.0 2.0 單相橋式不可控整流電路2.0 2.0 單相橋式不可控整流電路利用電力二極管的利用電力二極管的單向?qū)щ娦詥蜗驅(qū)щ娦钥梢詫?shí)現(xiàn)整流。由于可以實(shí)現(xiàn)整

3、流。由于電力二極管的通斷只與其承受的電壓方向有關(guān)，因此電力二極管的通斷只與其承受的電壓方向有關(guān)，因此由其構(gòu)成的整流電路的輸出電壓只與交流輸入電壓的由其構(gòu)成的整流電路的輸出電壓只與交流輸入電壓的大小有關(guān)，不能控制其數(shù)值，故稱為不可控整流電路。大小有關(guān)，不能控制其數(shù)值，故稱為不可控整流電路。變壓器T整流變壓器，其作用：變換電壓抑制電網(wǎng)干擾故障隔離。2.0 2.0 單相橋式不可控整流電路單相橋式不可控整流電路 1. 電感性負(fù)載時(shí)工作情況 假設(shè)電感L的值為無窮大。電感的特點(diǎn)：對(duì)電流變化有抗拒作用，使得流過的電流不能發(fā)生 突變；在其兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) ，其極性是阻止電流變換的；在電路的工作過程中，不消耗

4、能量。/Ldi dt自然換流點(diǎn) 單相橋式不可控整流電路工作原理：（1）正半周時(shí)，A點(diǎn)電位高于B點(diǎn)電位，則VD1、VD4承受正向電壓而導(dǎo)通，VD2、VD3承受反向電壓而截止，負(fù)載電壓 與波形相同，由于電感L的平波作用，負(fù)載電流 的波形近似為直線；（2）負(fù)半周時(shí)，B點(diǎn)電位高于A點(diǎn)電位，則VD1、VD4承受反向電壓而截止，VD2、VD3承受正向電壓而導(dǎo)通，負(fù)載電壓 與 波形相反，負(fù)載電流的方向不變。中間為VD1VD1、VD4VD4兩端電壓波形2.0 2.0 單相橋式不可控整流電路單相橋式不可控整流電路 直流輸出電壓平均值為直流輸出電流平均值 二極管承受的最大反向電壓 變壓器二次側(cè)電流有效值 2220

5、12 22sin()0.9dUUtdtUUddUIR22U2dII2.0 2.0 單相橋式不可控整流電路單相橋式不可控整流電路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 電阻性負(fù)載電阻性負(fù)載2.1.2 2.1.2 電感性負(fù)載電感性負(fù)載2.1.3 2.1.3 反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載2.1 2.1 單相可控整流電路單相可控整流電路 整流電路有各種各樣的形式，不同電路特點(diǎn)不同。整流電路的形式主要有：1 1單相可控整流電路：?jiǎn)蜗嗫煽卣麟娐罚海?）單相半波可控整流電路（2）單相全波可控整流電路（3）單相橋式可控整流電路 a.單相全控橋式整流電路 b.單相半控橋式整流電路

6、不同性質(zhì)的負(fù)載對(duì)于整流電路的電壓、電流波形影響很大，負(fù)載的性質(zhì)主要有：1 1電阻性電阻性特點(diǎn)是：流過它的電流波形與它兩端的電壓波形形狀相同、相位一致。2 2電感性電感性特點(diǎn)是：由于感抗的作用，電感中電流的變化要滯后于電壓的變化，因此可以使晶閘管的導(dǎo)通時(shí)間延長(zhǎng)，電流波形容易連續(xù)，脈動(dòng)小，甚至能接近一條直線。2.1 2.1 單相可控整流電路單相可控整流電路2.1 2.1 單相可控整流電路單相可控整流電路3 3電容性電容性其特點(diǎn)為：當(dāng)晶閘管被觸發(fā)導(dǎo)通時(shí)，馬上就有大的充電電流流過晶閘管，容易損壞晶閘管，所以一般不能在整流電路的輸出端接大電容。4 4反電動(dòng)勢(shì)反電動(dòng)勢(shì)其特點(diǎn)為：只有電源電壓大于反電動(dòng)勢(shì)時(shí)，

7、晶閘管才能被觸發(fā)導(dǎo)通。2.1.1 2.1.1 電阻性負(fù)載電阻性負(fù)載圖圖2-1 2-1 單相全控橋式整流電路電阻性負(fù)載及波形單相全控橋式整流電路電阻性負(fù)載及波形t2i2t2Uvt1,4t2udid2.1.1 2.1.1 單相橋式全控整流電路單相橋式全控整流電路 一、阻性負(fù)載2222 211cos1cos2sind0.922UUUttUd2cos19 . 02cos12222ddRURURUI2cos145. 0212ddVTRUII2sin212)(d)sin2(21222VTRUttRUI2sin21)()sin2(12222RUtdtRUIIII21VTVT1VT2VT3VT4Ru2U1ud

8、idabi i2 2t2u22.1.1 2.1.1 電阻性負(fù)載電阻性負(fù)載晶閘管晶閘管VT1VT1、VT4VT4為一為一對(duì)橋臂，對(duì)橋臂，VT2VT2、VT3VT3為另為另一對(duì)橋臂一對(duì)橋臂在在0 0期間，晶閘管不期間，晶閘管不導(dǎo)通，導(dǎo)通，VT1VT1、VT4VT4共同承受共同承受正向電源電壓，正向電源電壓，VT2VT2、VT3VT3共同承受反向電源電壓，共同承受反向電源電壓，負(fù)載負(fù)載RdRd中沒有電流流過，中沒有電流流過，負(fù)載兩端電壓負(fù)載兩端電壓udud0 0。 當(dāng)當(dāng)tt時(shí)，時(shí)，VT1VT1、VT4VT4導(dǎo)通，電流從導(dǎo)通，電流從M M端經(jīng)端經(jīng)VT1VT1、RdRd、VT4VT4流回流回N N端，電

9、源電壓端，電源電壓u2u2全全部加在部加在RdRd上，上，VT2VT2、VT3VT3承受反相電壓而截止。承受反相電壓而截止。當(dāng)當(dāng)u2u2過零時(shí)，過零時(shí)，idid也降到零，也降到零，VT1VT1、VT4VT4關(guān)斷。關(guān)斷。 在在u2u2的正半周內(nèi)，的正半周內(nèi)，M M端為正，端為正，N N端為負(fù)端為負(fù)2.1.1 2.1.1 電阻性負(fù)載電阻性負(fù)載 在在ug2ug2、ug3ug3到來之前，晶閘管到來之前，晶閘管VT2VT2、VT3VT3不導(dǎo)通，不導(dǎo)通，VT1VT1、VT4VT4共同共同承受反向電源電壓，承受反向電源電壓，VT2VT2、VT3VT3共共同承受正向電源電壓，整流電路同承受正向電源電壓，整流電

10、路無輸出，負(fù)載中也沒有電流，無輸出，負(fù)載中也沒有電流，當(dāng)當(dāng)tt時(shí)，時(shí)，VT2VT2、VT3VT3導(dǎo)通，電流從導(dǎo)通，電流從N N端經(jīng)端經(jīng)VT2VT2、RdRd、VT3VT3流回流回M M端端, , 電電源電壓源電壓u2u2全部加在全部加在RdRd上，上，VT1VT1、VT4VT4承受反向電源電壓截止，當(dāng)一個(gè)周期結(jié)束，承受反向電源電壓截止，當(dāng)一個(gè)周期結(jié)束，u2u2過零時(shí)，過零時(shí)，idid也降到零，也降到零，VT2VT2、VT3VT3關(guān)斷。當(dāng)關(guān)斷。當(dāng)u2u2電壓的每個(gè)周期都以恒定的電壓的每個(gè)周期都以恒定的角加上觸發(fā)脈沖時(shí)，負(fù)載角加上觸發(fā)脈沖時(shí)，負(fù)載RdRd上就能得到穩(wěn)定的缺角全波電壓波形，這是一個(gè)上

11、就能得到穩(wěn)定的缺角全波電壓波形，這是一個(gè)脈動(dòng)直流電壓，脈動(dòng)直流電壓，由于是電阻性負(fù)載，電流由于是電阻性負(fù)載，電流ididud /Rdud /Rd與與udud波形相同波形相同。 在在u2u2的負(fù)半周內(nèi)，的負(fù)半周內(nèi)，M M端為負(fù)，端為負(fù)，N N端為正端為正2.1.1 2.1.1 電阻性負(fù)載電阻性負(fù)載 在單相電路中，把晶閘管承受正向電壓起到觸發(fā)導(dǎo)通之間的電角度稱為控制角。晶閘管在一個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通的電角度用表示，稱為導(dǎo)通角。改變的大小即改變觸發(fā)脈沖在每個(gè)周期內(nèi)出現(xiàn)的時(shí)刻稱為移相。對(duì)單相全控橋式電路而言，的移相范圍為0，對(duì)應(yīng)的在0范圍內(nèi)變化。2.1.1 2.1.1 電阻性負(fù)載電阻性負(fù)載控制角控制角：把晶閘

12、管：把晶閘管承受正向電壓起到觸承受正向電壓起到觸發(fā)導(dǎo)通之間的電角度發(fā)導(dǎo)通之間的電角度稱為控制角稱為控制角移相移相：改變：改變的大小即改變觸發(fā)脈沖在每個(gè)周期內(nèi)出現(xiàn)的時(shí)刻的大小即改變觸發(fā)脈沖在每個(gè)周期內(nèi)出現(xiàn)的時(shí)刻稱為移相。稱為移相。 可控整流最重要的幾個(gè)概念可控整流最重要的幾個(gè)概念導(dǎo)通角：導(dǎo)通角：晶閘管在一個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通的電角度用晶閘管在一個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通的電角度用表示，稱為表示，稱為導(dǎo)通角導(dǎo)通角對(duì)單相全控橋式電路而言，對(duì)單相全控橋式電路而言，的移相范圍為的移相范圍為0 0，對(duì)應(yīng)的，對(duì)應(yīng)的在在0 0范圍范圍內(nèi)變化。內(nèi)變化。 2.1.1 2.1.1 電阻性負(fù)載電阻性負(fù)載輸出的直流電壓平均值輸出的直流電壓平

13、均值UdUd為：為：1 22cos1 Udu2sintd(t)0.9U2（21）直流電流的平均值直流電流的平均值IdId為：為：d2RU2cos1 Id 0.9 （22） 2.1.1 2.1.1 電阻性負(fù)載電阻性負(fù)載輸出電壓的有效徝輸出電壓的有效徝U U為：為： 22t) d( sint)(1U22sin21UU2（23） 電流有效徝電流有效徝I I為：為： dRUd2RU2sin21I（24）電流的波形系數(shù)電流的波形系數(shù)KfKf為：為：dII2cos122sin221)cos1 (2) (22sin Kf（25）2.1.1 2.1.1 電阻性負(fù)載電阻性負(fù)載功率因數(shù)為：功率因數(shù)為：SP2UU2

14、sin21 cos（26）21流過每個(gè)晶閘管的平均電流流過每個(gè)晶閘管的平均電流IdTId21流過每個(gè)晶閘管的有效電流流過每個(gè)晶閘管的有效電流IT =I2.1.1 2.1.1 電阻性負(fù)載電阻性負(fù)載2晶閘管承受的最大正反向電壓為電源電壓的峰值，即有效徝的晶閘管承受的最大正反向電壓為電源電壓的峰值，即有效徝的倍倍。晶閘管移相范圍為晶閘管移相范圍為0 0；晶閘管導(dǎo)通角晶閘管導(dǎo)通角與與a a有有關(guān)，為關(guān)，為180180 -a 如果整流電路的負(fù)載既有電阻又有電感，且感抗Ld與電阻Rd 相比又不能忽略時(shí)，這種負(fù)載叫電感性負(fù)載。 圖2-2 單相全控電感性負(fù)載時(shí)電路及波形2.1.2 2.1.2 電感性負(fù)載電感性

15、負(fù)載t2idudt2i2t2ivt1，4ivt2，3t2u2換相換流cos9 . 0cos22)(dsin21222dUUttUURLVT1VT2VT3u2U1udidabVT4晶閘管移相范圍為90；晶閘管導(dǎo)通角與a a無關(guān)，均為180 。dVTd12II晶閘管電流平均值晶閘管電流有效值ddT707. 021III2.1.2 2.1.2 電感性負(fù)載電感性負(fù)載不帶續(xù)流二極管不帶續(xù)流二極管u電感為儲(chǔ)能元件，有儲(chǔ)存、釋放能量的功能。當(dāng)流過電感的電流變化時(shí)，在電感中要產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)eL-Ld 阻礙電流的變化2.1.2 2.1.2 電感性負(fù)載電感性負(fù)載1 1、電路工作情況分析、電路工作情況分析u當(dāng)id（

16、 0)增大時(shí),eL 阻礙電流的增大，Ld中儲(chǔ)存能量，u當(dāng)id （ |u2|E 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|=|u2|=E E，i id d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停止導(dǎo)電，稱為停止導(dǎo)電角。 212sinUEd2.1.3 2.1.3 反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載p在|u2|E時(shí)，晶閘管承受正電壓，才有導(dǎo)通的可能。p導(dǎo)通之后， ud=u2， ， 直至|u2|=E，id即降至0使得 晶閘管關(guān)斷，此后ud=E 。REuiddp與電阻負(fù)載時(shí)相比，晶閘管提前了電角度停止導(dǎo)電， 稱為停止導(dǎo)電角，212sinUEdp在a 角相同時(shí)

17、，整流輸出電壓比電阻負(fù)載時(shí)大。2.1.3 2.1.3 反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載 晶閘管導(dǎo)通時(shí)間較電阻性負(fù)載縮短了，E越大，則qUd角越大，相應(yīng)Ud也越大，此時(shí)電流波形的底部越窄，波形系數(shù)Kf越大。 角越大，相應(yīng)IdUdl輸出電流瞬時(shí)值id為： idddREu （udE） （214） l輸出電流平均值為：1d- d2REsinU2t)(dt （215）l輸出電壓的平均值為：1d- )EsinU2(2tE)(td（216）2.1.3 2.1.3 反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載l反電動(dòng)勢(shì)（其移相范圍與有關(guān)）212sinUEd2、負(fù)載為ERdLd （以直流電動(dòng)機(jī)為例，設(shè)電感足夠大） 負(fù)載為直流電動(dòng)機(jī)時(shí)，如果

18、出現(xiàn)電流斷續(xù)，則電動(dòng)機(jī) 的機(jī)械特性將很軟 ，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)平波電抗器。圖2-5 單相橋式整流電路負(fù)載為電勢(shì) 加阻抗時(shí)的電路及波形2.1.3 2.1.3 反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載 單相全控橋式整流電路，ERdLd負(fù)載，只要電感足夠大，保證電流連續(xù)，其輸出平均電壓Ud計(jì)算公式與負(fù)載為電阻加電感時(shí)相同，而與E無關(guān)，移相范圍為090。從ud波形可知，電壓有負(fù)值出現(xiàn)，使Ud降低，為提高輸出平均電壓Ud，同時(shí)減輕晶閘管負(fù)擔(dān)，可在負(fù)載兩端并接續(xù)流二極管VD。X輸出電壓為：1 2 UdU2sintd(t)0.9U2cos （217） X輸出平均電流為： IdddREU （21

19、8）2.1.3 2.1.3 反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載u例題2-2，P482.2 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 三相可控整流電路三相可控整流電路 三相可控整流電路：三相可控整流電路：（1）三相半波可控整流電路（2）三相橋式可控整流電路 a.三相全控橋式整流電路 b.三相半控橋式整流電路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 三相半波不可控整流電路三相半波不可控整流電路-共陰極共陰極圖2-6 三相半波不可控整 流電路及波形2.2 2.2 三相可控整流電路三相可控整流電路2.2.

20、1 2.2.1 三相半波不可控整流電三相半波不可控整流電路路-共陰極共陰極 三個(gè)二極管的陰極連接在一起，這種接法叫共陰極接法，三個(gè)陽(yáng)極分別接到變壓器二次側(cè)。通常在三相半波整流電路中為了得到零線，整流變壓器的二次側(cè)必須接成星形，而一次側(cè)接成三角形可使三次諧波通過，有利于電網(wǎng)波形的改善。所以一般變壓器為三角形/星形聯(lián)接。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 三相半波不可控整流電路三相半波不可控整流電路-共陰極共陰極 圖26（b）為整流電壓電流波形。由于三個(gè)二極管為共陰極連接，則哪一相二極管的陽(yáng)極電位最高，哪個(gè)二極管導(dǎo)通。二極管每到變壓器二次側(cè)相電壓正半周相鄰波形的

21、交點(diǎn)就自動(dòng)換相，所以這些交點(diǎn)就叫做自然換流點(diǎn)。整流二極管承受的最大反向電壓為電源線電壓的峰值，為 U2。 6 將圖26（a）中的三個(gè)二極管換成三個(gè)晶閘管就得到了三相半波可控整流電路。（1 1）電阻性負(fù)載）電阻性負(fù)載 電路的特點(diǎn)： 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)。 三個(gè)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 。 自然換相點(diǎn)：自然換相點(diǎn)： 二極管換相時(shí)刻為自然換相點(diǎn)自然換相點(diǎn)，是各相晶閘管能觸發(fā)導(dǎo)通的最早時(shí)刻，將其作為計(jì)算各晶閘管觸發(fā)角a的起點(diǎn)，即a a =0=0 。2.2.2.2.2 2 三相半波可控整流電路三相半波可控整流電路-共陰極

22、共陰極2.2 三相可控整流電路TudidVT2VT1VT3Rbca)a2.2.1 2.2.1 三相半波可控整流電路三相半波可控整流電路-共陰極共陰極 15時(shí)以VT1管為例，uT1波形如圖所示n 在t1t3期間，VT1管導(dǎo)通，其兩端的電壓uT10；n 在t3t4期間，VT2管導(dǎo)通，uT1uUV；n 在t4t5期間，VT3管導(dǎo)通，uT1uUW。uT2、uT3波形與uT1波形分析相同，只是相位依次滯后120。晶閘管承受的最大反向電壓uTM等于線電壓的峰值。（1 1）電阻性負(fù)載）電阻性負(fù)載2.2 三相可控整流電路電路工作情況分析電路工作情況分析TudidVT2VT1VT3Rbca)a變壓器一次側(cè)：三角

23、形；二次側(cè)：星形。 晶閘管：共陰極接法uaubuct1t2t3t4tu2t1t2t3t4tudt1t2t3t4tiVT1t1t2t3t4tuVT1二極管換相：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)自然換相點(diǎn)uabuac自然換相點(diǎn)是晶閘管觸發(fā)角的起點(diǎn)。=0=0（1）電阻性負(fù)載）電阻性負(fù)載=00時(shí)三相半波可控整流電路時(shí)三相半波可控整流電路 2.2.2.2.2 2 三相半波可控整流電路三相半波可控整流電路-共陰極共陰極在t1t3期間，VT1管導(dǎo)通，其兩端的電壓uT10；在t3t4期間，VT2管導(dǎo)通，uT1uUV；在t4t5期間，VT3管導(dǎo)通，uT1uUW。以VT1管為例，uT1波形如圖所示u

24、T1、uT1波形與uT1波形分析相同，只是相位依次滯后120=30=300 0時(shí)三相半波可控整流電路時(shí)三相半波可控整流電路 TudidVT2VT1VT3Rbca)aa a=30=30 時(shí)的波形時(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)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 t1 t2 t3 t4 t u2 t1 t2 t3 t4 t ud t1 t2 t3 t4 t iVT1 uabuact1 t2 t3 t4 t uVT1 = 30300 02.2.2.2.2 2 三相半波可控整流電路三相半波可控整流電路-共陰極共陰極= 600 =60=600 0時(shí)三相半波可控整流電路時(shí)

25、三相半波可控整流電路TudidVT2VT1VT3Rbca)a 3030 時(shí)的波形時(shí)的波形 負(fù)載電流處于斷續(xù)狀態(tài)負(fù)載電流處于斷續(xù)狀態(tài) =150=150 時(shí)的波形時(shí)的波形 負(fù)載電壓、電流為零負(fù)載電壓、電流為零 ua ub uc t1 t2 t3 t4 t u2 t1 t2 t3 t4 t ud t1 t2 t3 t4 t iVT1 2.2.2.2.2 2 三相半波可控整流電路三相半波可控整流電路-共陰極共陰極 整流電壓平均值的計(jì)算a30時(shí)，負(fù)載電流連續(xù)，有：cos17.1cos263)(sin2321226562dUUttdUU（2-19）當(dāng)a=0時(shí)，Ud最大，為 2d0d17.1UUUa30時(shí)，

26、負(fù)載電流斷續(xù)，晶閘管導(dǎo)通角減小，此時(shí)有：)6cos(1675. 0)6cos(1223)(sin2321262dUttdUU(2-22)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-共陰極共陰極2.2 三相可控整流電路（1 1）電阻性負(fù)載）電阻性負(fù)載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-共陰極共陰極2.2 三相可控整流電路（1 1）電阻性負(fù)載）電阻性負(fù)載RUIddn負(fù)載電流平均值為： n晶閘管承受的最大反向電壓為變壓器二次線電壓峰值：222RM45. 2632UUUUn晶閘管陽(yáng)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： 2FM2UUn的

27、移相范圍為的移相范圍為01502.2.1 2.2.1 三相半波可控整流電路三相半波可控整流電路-共陰極共陰極 （2 2）電感性負(fù)載）電感性負(fù)載圖2-8 大電感負(fù)載的三相半波整流電路及波形2.2 三相可控整流電路abcTRLu2udeLidVT1VT2VT3udiauaubucibiciduacuabuacOtOtOtOtOtOtuVT1（2 2）電感性負(fù)載）電感性負(fù)載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- - -共陰極共陰極 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-共陰極共陰極 （2 2）電感性負(fù)載）電感性負(fù)載特點(diǎn)：阻感負(fù)載，L值很大，i

28、id d波形基本平直。a30時(shí)：整流電壓波形與電阻負(fù)載時(shí)相同。a30時(shí)（如a=60時(shí)的波形如圖2-16所示）。u2過零時(shí)，VT1不關(guān)斷，直到VT2的脈沖到來，才換流，ud波形中出現(xiàn)負(fù)的部分。id波形有一定的脈動(dòng)，但為簡(jiǎn)化分析及定量計(jì)算，可將i id d近似為一條水平線。阻感負(fù)載時(shí)的移相范圍為0o-90。輸出電壓輸出電壓UdUd為：為：3/2165 62 UdU2sintd(t)1.17U2cos (225)2.2 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-共陰極共陰極 （3 3）大電感負(fù)載）大電感負(fù)載+ +續(xù)流二極管續(xù)流二極管三相半波可控整流電路，電感性

29、負(fù)載，當(dāng)30時(shí)，由于ud波形30時(shí)，ud波形出現(xiàn)負(fù)值，使平均電壓Ud下降，因此也可在不出現(xiàn)負(fù)值，續(xù)流二極管VD不起作用，晶閘管每個(gè)周期輪流導(dǎo)通120。當(dāng)負(fù)載兩端并接續(xù)流二極管VD，以提高輸出平均電壓Ud值。圖2-9 大電感負(fù)載且接續(xù)流二極管時(shí)的波形2.2 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-共陰極共陰極 u輸出電壓Ud、輸出電流Id的計(jì)算都和電阻性負(fù)載相同。u當(dāng) 30時(shí)晶閘管中流過的電流平均值、有效徝計(jì)算如下：IdT =360150Id （2-29） IT =360150Id （2-30）續(xù)流二極管中流過的電流平均值、有效徝分別為：IdD 1203

30、0Id （2-31） IT = 12030d （2-32）2.2 三相可控整流電路u的移相范圍為的移相范圍為01502.2.1 2.2.1 三相半波可控整流電路三相半波可控整流電路-共陽(yáng)極共陽(yáng)極 共陽(yáng)極整流電路大電感負(fù)載時(shí)的Ud、Id計(jì)算如下 圖圖2-10 三相共陽(yáng)極半波可控整流電路及電流波形三相共陽(yáng)極半波可控整流電路及電流波形2.2 三相可控整流電路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 三相半波可控整流電路與單相可控整流電路比較，輸出電壓波形脈動(dòng)小、輸出功率大、三相負(fù)載平衡。不足之處是變壓器次級(jí)線圈每周期只有1/3時(shí)

31、間有電流通過，并且是單方向的，變壓器利用率很低，且有變壓器鐵心被直流磁化的問題，這種電路多用于30千瓦以下的設(shè)備上。優(yōu)缺點(diǎn)與應(yīng)用場(chǎng)合優(yōu)缺點(diǎn)與應(yīng)用場(chǎng)合 利用共陰極接法與共陽(yáng)極接法的電流在整流變壓器次級(jí)流動(dòng)方向相反的特點(diǎn)，用一臺(tái)整流變壓器同時(shí)對(duì)共陰極接法和共陽(yáng)極接法兩個(gè)整流電路供電，如圖211所示。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 圖圖2-11 2-11 共用變壓器共陰共陽(yáng)可控整流電路及電壓電流波形共用變壓器共陰共陽(yáng)可控整流電路及電壓電流波形2.2 2.2 三相可控整流電三相可控整流電路路例例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

32、感性負(fù)載下整流電壓ud的波形。abcTRLu2udeLidVT1VT2VT3ua ub uc t1 t2 t3 t4 t u2 ua ub uc t1 t2 t3 t4 t ud ua ub uc t1 t2 t3 t4 t ud 2.2.2 2.2.2 三相全控橋式整流電路三相全控橋式整流電路三相全控橋式電路中的電流流通時(shí)，必須有兩個(gè)晶閘管同時(shí)導(dǎo)通，一個(gè)屬于共陰極組，另一個(gè)屬于共陽(yáng)極組。2.2 2.2 三相可控整流電路三相可控整流電路VT1、VT3、VT5組成共陰極組VT4、VT6、VT2組成共陽(yáng)極組，VT1和VT4接在U相；VT3和VT6接在V相；VT5和VT2接在W相。2.2.2 2.2

33、.2 三相全控橋式整流電路三相全控橋式整流電路三相全控橋式電路中是由共陰極組，與共陽(yáng)極組串聯(lián)而成。2.2 2.2 三相可控整流電路三相可控整流電路2.2.2 2.2.2 三相全控橋式整流電路三相全控橋式整流電路2.2 2.2 三相可控整流電路三相可控整流電路可采用兩種方法：可采用兩種方法：l寬脈沖觸發(fā)寬脈沖觸發(fā)l雙窄脈沖：在觸發(fā)某一號(hào)晶閘管時(shí)，觸雙窄脈沖：在觸發(fā)某一號(hào)晶閘管時(shí)，觸發(fā)電路同時(shí)給前一號(hào)晶閘管補(bǔ)發(fā)一個(gè)脈沖，發(fā)電路同時(shí)給前一號(hào)晶閘管補(bǔ)發(fā)一個(gè)脈沖，叫做輔助脈沖（或補(bǔ)脈沖）叫做輔助脈沖（或補(bǔ)脈沖）同時(shí)對(duì)同時(shí)對(duì)兩組中兩組中應(yīng)導(dǎo)通應(yīng)導(dǎo)通的一對(duì)的一對(duì)晶閘管晶閘管施加觸施加觸發(fā)脈沖發(fā)脈沖使用雙窄脈

34、沖可減小觸發(fā)電路的使用雙窄脈沖可減小觸發(fā)電路的功率，目前應(yīng)用較多，但此種觸發(fā)功率，目前應(yīng)用較多，但此種觸發(fā)電路較為復(fù)雜一些。電路較為復(fù)雜一些。bacTn負(fù)載iaidudVT1VT3VT5VT4VT6VT2d2d1d2tu2udtiVT1ttuVT1d1uaubuct1t3t5t6t2t41、電阻負(fù)載、電阻負(fù)載（=0=00 0）2.2 2.2 三相可控整流電三相可控整流電路路2.2.2 2.2.2 三相全控橋式整流電路三相全控橋式整流電路2.2.2 2.2.2 三相全控橋式整流電路三相全控橋式整流電路晶閘管及輸出整流電壓的情況2.2 2.2 三相可控整流電路三相可控整流電路時(shí) 段IIIIIIIV

35、VVI共陰極組中導(dǎo)通的晶閘管VT1VT1VT3VT3VT5VT5共陽(yáng)極組中導(dǎo)通的晶閘管VT6VT2VT2VT4VT4VT6整流輸出電壓udua-ub=uabua-uc=uacub-uc=ubcub-ua=ubauc-ua=ucauc-ub=ucbbacTn負(fù)載iaidudVT1VT3VT5VT4VT6VT2d2d11、電阻負(fù)載、電阻負(fù)載udtiattu2uaubucd1d2bacTn負(fù)載iaidudVT1VT3VT5VT4VT6VT2d2d1 =30=300 0時(shí)的工作情況時(shí)的工作情況 ： 1、晶閘管起始導(dǎo)通時(shí)刻推遲了30，組成u ud d的每 一段線電壓因此推遲30 2、從t t1 1開始把

36、一周期等分為6段，u ud d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 3、變壓器二次側(cè)電流i ia a波形的特點(diǎn)：在VT1處于 通態(tài)的120期間，i ia a為正，i ia a波形的形狀與同時(shí) 段的u ud d波形相同，在VT4處于通態(tài)的120期間， i ia a波形的形狀也與同時(shí)段的u ud d波形相同，但為負(fù) 值。2.2.2 2.2.2 三相全控橋式整流電路三相全控橋式整流電路2.2 2.2 三相可控整流電三相可控整流電路路1、電阻負(fù)載、電阻負(fù)載（=3 30 00 0）bacTn負(fù)載iaidudVT1VT3VT5VT4VT6VT2d2d1 u ud d波形

37、中每段線電壓的波形繼續(xù)后移，u ud d平均值繼續(xù)降低。a=60時(shí)u ud d出現(xiàn)為零的點(diǎn)。 600tu2udtuVT1td1d2uaubucuabubaucbuacucauab2.2.2 2.2.2 三相全控橋式整流電路三相全控橋式整流電路2.2 2.2 三相可控整流電三相可控整流電路路1、電阻負(fù)載、電阻負(fù)載（=6 60 00 0）ud1ud2uduaubucuaubtOtOtOtOtOiaiduabuacubcubaucaucbuabuacubcubaiVT1=90=900 0bacTn負(fù)載iaidudVT1VT3VT5VT4VT6VT2d2d1 小結(jié)小結(jié)v 當(dāng)a a6060 時(shí)，u ud

38、 d波形均連續(xù)，對(duì) 于電阻負(fù)載，i id d波形與u ud d波形形狀 一樣，也連續(xù)；v v 當(dāng)當(dāng)a a6060 時(shí)，u ud d波形每6060 中有一中有一段段 為零，為零，u ud d波形不能出現(xiàn)負(fù)值；v v 帶電阻負(fù)載時(shí)三相橋式全控整流帶電阻負(fù)載時(shí)三相橋式全控整流 電路電路a a 角的移相范圍是角的移相范圍是120120 2.2.2 2.2.2 三相全控橋式整流電路三相全控橋式整流電路2.2 2.2 三相可控整流電三相可控整流電路路1、電阻負(fù)載、電阻負(fù)載（=9 90 00 0）2.2.2 2.2.2 三相全控橋式整流電路三相全控橋式整流電路2.2 2.2 三相可控整流電路三相可控整流電路

39、從這些圖從這些圖中可見：中可見：角的移相范圍是角的移相范圍是01206060時(shí)，時(shí)，udud、idid波形斷續(xù)，波形斷續(xù)，TT1201206060時(shí)，時(shí)，udud、idid波形連續(xù)，波形連續(xù)，TT1201201、電阻負(fù)載、電阻負(fù)載2.2.2 2.2.2 三相全控橋式整流電路三相全控橋式整流電路2.2 2.2 三相可控整流電路三相可控整流電路 三相全控橋三相全控橋式整流電路的式整流電路的輸出電壓為兩輸出電壓為兩組輸出電壓之組輸出電壓之和，是相電壓和，是相電壓波形正負(fù)包絡(luò)波形正負(fù)包絡(luò)線下的面積，線下的面積，其平均直流電其平均直流電壓壓UdUd2 21.17U21.17U22.34U22.34U2。

40、在線。在線電壓波形上是電壓波形上是正向包絡(luò)線。正向包絡(luò)線。1、電阻負(fù)載、電阻負(fù)載2.2.2 2.2.2 三相全控橋式整流電路三相全控橋式整流電路2.2 2.2 三相可控整流電路三相可控整流電路三相全控橋式整流電路的特點(diǎn)：（1）三相全控橋式整流電路在任何時(shí)刻都必須有兩個(gè)晶閘管同時(shí)導(dǎo)通才能構(gòu)成電流回路。（2）控制角的移相范圍是0120，電流連續(xù)與斷續(xù)的臨界點(diǎn)是60。（3）輸出電壓的波形是由六個(gè)不同的線電壓組成 （4）三相全控橋式整流電路，控制角0處與三相半波可控整流電路相同，為相鄰線電壓的交點(diǎn)（包括正向與負(fù)向） 1、電阻負(fù)載、電阻負(fù)載（5）60時(shí)，電流連續(xù)，晶閘管兩端電壓波形與三相半波時(shí)相同，晶閘

41、管承受的最大電壓為 U2。（6）輸出電壓比三相半波可控整流電路增大一倍，所以如果負(fù)載要求三相全控橋式整流電路的輸出的電壓與三相半波相同，則在相同的角時(shí)，晶閘管的電壓定額較三相半波電路降低一半。（7）整流變壓器利用率提高，其二次側(cè)每周期內(nèi)有2/3周期（240）流過電流，其波形正負(fù)面積相等，無直流分量。（8）三相橋式可控整流電路必須用雙窄脈沖或?qū)捗}沖觸發(fā)，60時(shí)，電流波形斷續(xù)，到線電壓為零時(shí)，晶閘管才關(guān)斷，所以的移相范圍為0120。2.2.2 2.2.2 三相全控橋式整流電路三相全控橋式整流電路2.2 2.2 三相可控整流電路三相可控整流電路三相全控橋式整流電路的特點(diǎn)：61、電阻負(fù)載、電阻負(fù)載 6

42、0時(shí)，電流連續(xù)，每個(gè)晶閘管的導(dǎo)通角T120。輸出電壓Ud為：2.2.2 2.2.2 三相全控橋式整流電路三相全控橋式整流電路2.2 2.2 三相可控整流電路三相可控整流電路60時(shí)，電流斷續(xù)，T120 輸出電流平均值為： IdUd/Rd （236）流過每個(gè)晶閘管的電流平均值為： 1、電阻負(fù)載、電阻負(fù)載2.2.2 2.2.2 三相全控橋式整流電路三相全控橋式整流電路2.2 2.2 三相可控整流電路三相可控整流電路三相全控橋式整流電路，帶電感性負(fù)載，如果電感Ld足夠大，電流是連續(xù)平直的。1、電感性負(fù)載、電感性負(fù)載圖216為 90時(shí)的電壓、電流波形 bacTn負(fù)載iaidudVT1VT3VT5VT4V

43、T6VT2d2d1ud1u2ud2u2LudidtOtOtOtOua = 0ubuct1uabuacubcubaucaucbuabuaciVT1ud1 = 30ud2uduabuacubcubaucaucbuabuactOtOtOtOidiat1uaubuc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2.2.2 2.2.2 三相全控橋式整流電路三相全控橋式整流電路2.2 2.2 三相可控整流電三相可控整流電路路2、電感負(fù)載、電感負(fù)載（=0=00 0和和30300 0）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 = 90u

44、d1ud2uacubcubaucaucbuabuacuabuduacuabuactOtOtOubucuat1uVT12、電感負(fù)載時(shí)的工作情況、電感負(fù)載時(shí)的工作情況 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。 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90bacTn負(fù)載iaidudVT1VT3VT5VT4VT6VT2d2d12.2.2 2.2.2 三相全控橋式整流電路三相全控

45、橋式整流電路2.2 2.2 三相可控整流電路三相可控整流電路2.2 2.2 三相可控整流電路三相可控整流電路2.2.2 2.2.2 三相全控橋式整流電路三相全控橋式整流電路輸出電壓Ud為：輸出電流平均值為：流過每個(gè)晶閘管的電流平均值為：流過每個(gè)晶閘管的電流有效徝為： 2、電感負(fù)載、電感負(fù)載（=0=00 0）三相橋式全控整流電路定量分析三相橋式全控整流電路定量分析歸納總結(jié)歸納總結(jié) 當(dāng)整流輸出電壓連續(xù)時(shí)（即帶阻感負(fù)載時(shí)，或帶電阻負(fù)載a a6060 時(shí)）的平均值為：cos34. 2)(sin63123232UttdUUd帶電阻負(fù)載且a 60時(shí)，整流電壓平均值為： )3cos(134. 2)(sin6

46、3232dUttdUU輸出電流平均值為 ：Id=Ud /R當(dāng)整流變壓器采用星形接法，帶阻感負(fù)載時(shí)，變壓器二次側(cè)電流波形為正負(fù)半周各寬120、前沿相差180的矩形波，其有效值為：dd2d2d2816. 03232)(3221IIIII接反電勢(shì)阻感負(fù)載時(shí)的Id為： REUIdd2.2.2 2.2.2 三相全控橋式整流電路三相全控橋式整流電路2.2 2.2 三相可控整流電三相可控整流電路路右圖考慮變壓器的漏抗后相控整流電路的等效電路及輸出電壓電流的波形 L Ll l為變壓器的每相繞組為變壓器的每相繞組 折合到二次側(cè)的漏抗折合到二次側(cè)的漏抗 2.3 2.3 變壓器漏抗對(duì)整流電路的影響變壓器漏抗對(duì)整流電

47、路的影響 實(shí)際上變壓器都存在實(shí)際上變壓器都存在漏抗，交流回路也存在漏抗，交流回路也存在一定的自感抗，將它們一定的自感抗，將它們都折算到變壓器的次級(jí)，都折算到變壓器的次級(jí)，用一個(gè)集中的電感用一個(gè)集中的電感L L1 1來來代替。代替。 實(shí)際工作中，整實(shí)際工作中，整流變壓器存在漏抗，流變壓器存在漏抗，晶閘管之間的換流不晶閘管之間的換流不能瞬時(shí)完成，會(huì)出現(xiàn)能瞬時(shí)完成，會(huì)出現(xiàn)參與換流的兩個(gè)晶閘參與換流的兩個(gè)晶閘管同時(shí)導(dǎo)通的現(xiàn)象，管同時(shí)導(dǎo)通的現(xiàn)象，同時(shí)導(dǎo)通的時(shí)間對(duì)應(yīng)同時(shí)導(dǎo)通的時(shí)間對(duì)應(yīng)的電角度稱為換相重的電角度稱為換相重疊角疊角。1 1、換相重疊角、換相重疊角2.3 2.3 變壓器漏抗對(duì)整流電路的影響變壓器

48、漏抗對(duì)整流電路的影響當(dāng)當(dāng)tt時(shí)刻觸時(shí)刻觸發(fā)發(fā)時(shí)，相時(shí)，相電流不能瞬時(shí)上電流不能瞬時(shí)上升到升到d d值，值，相電流不能瞬時(shí)相電流不能瞬時(shí)下降到零，電流下降到零，電流換相需要時(shí)間換相需要時(shí)間t t，換流重疊角所，換流重疊角所對(duì)應(yīng)的時(shí)間為對(duì)應(yīng)的時(shí)間為t t=/=/在重疊角期間在重疊角期間，、同同時(shí)導(dǎo)通，產(chǎn)生一時(shí)導(dǎo)通，產(chǎn)生一個(gè)虛擬電流個(gè)虛擬電流I Ik k2 2、工作過程、工作過程2.3 2.3 變壓器漏抗對(duì)整流電路的影響變壓器漏抗對(duì)整流電路的影響dtdiLuukAB12 而整流輸出電壓為而整流輸出電壓為dtdiLudtdiLuukAkBd11 )(21BAuu 由圖可知由圖可知)(21ABBuuu

49、( 5.5.1 )( 5.5.2 )圖中的陰影面積大小為：圖中的陰影面積大小為： dIkkdiLtddtdiLs0101)( dIL1 ( 5.5.3 )2.3 2.3 變壓器漏抗對(duì)整流電路的影響變壓器漏抗對(duì)整流電路的影響1 1）換相壓降）換相壓降U U 3 3、參數(shù)計(jì)算、參數(shù)計(jì)算上式中上式中 是變壓器每相漏感折合到二次則的漏電抗。是變壓器每相漏感折合到二次則的漏電抗。23232311ddIXILSU11LX在在右右圖圖(a)所示的三相半波可控整流電路所示的三相半波可控整流電路中，整流輸出電壓為中，整流輸出電壓為3相波形組合（即相波形組合（即一周期內(nèi)換相一周期內(nèi)換相3次），每個(gè)周期次），每個(gè)周

50、期內(nèi)有內(nèi)有3個(gè)陰影面積，這些陰影面積之和個(gè)陰影面積，這些陰影面積之和3S除以周期除以周期2，即為換相重疊角期間輸，即為換相重疊角期間輸出平均電壓的減少量，稱為換相壓降出平均電壓的減少量，稱為換相壓降U。 換相壓降換相壓降U正比于負(fù)載電流正比于負(fù)載電流d d，它相當(dāng)于整流電源增加了一項(xiàng)等，它相當(dāng)于整流電源增加了一項(xiàng)等 效電阻效電阻 ，但這個(gè)等效內(nèi)阻并不消耗有功功率。，但這個(gè)等效內(nèi)阻并不消耗有功功率。 231X2.3 2.3 變壓器漏抗對(duì)整流電路的影響變壓器漏抗對(duì)整流電路的影響 上式表明，當(dāng)L Ll l或I Id d增大時(shí)，將增大；當(dāng)增大時(shí)，減小。必須指出，如果在負(fù)載兩端并聯(lián)續(xù)流二極管，將不會(huì)出現(xiàn)

51、換流重疊的現(xiàn)象，因?yàn)閾Q流過程被續(xù)流二極管的存在所改變。 2)2)、換相重疊角、換相重疊角 )62(coscos211UId(5.5.7)2.3 2.3 變壓器漏抗對(duì)整流電路的影響變壓器漏抗對(duì)整流電路的影響表表: 各種整流電路換相壓降和換相重疊角的計(jì)算各種整流電路換相壓降和換相重疊角的計(jì)算2.3 2.3 變壓器漏抗對(duì)整流電路的影響變壓器漏抗對(duì)整流電路的影響2.6 2.6 大功率可控整流電路大功率可控整流電路2.6.1 2.6.1 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 整流電路是由兩個(gè)三相半波可控整流電路并聯(lián)而成的，由于是并聯(lián)工作，可使輸出電流增大一倍。交流整流變壓

52、器有兩套次級(jí)繞組，同一相兩個(gè)繞組纏在同一鐵心柱上，接到晶閘管的那一端與接到變壓器中線的那一端具有相同的同名端。其電壓矢量圖為兩個(gè)相反的星形，所以稱為雙反星形。 在圖230中，如果將LB短接，則圖230就變?yōu)榱喟氩煽卣麟娐贰?2.6 2.6 大功率可控整流電路大功率可控整流電路2.6.1 2.6.1 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1、六相半波可控整流電路輸出電壓平均值為： （255） 由于六相半波可控整流電路每個(gè)晶閘管的利用率太低，僅有1/6周期在導(dǎo)通工作，對(duì)大電流負(fù)載來說，會(huì)對(duì)晶閘管造成極大負(fù)擔(dān)，所以，六相半波可控整流電路應(yīng)用較少。2.6 2.6 大

53、功率可控整流電路大功率可控整流電路2.6.1 2.6.1 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2、帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路 LB在兩組晶閘管導(dǎo)通中起平衡作用，所以稱它為平衡電抗器。 平波電抗器的作用是使流過整流元件與變壓器二次電流的波形系數(shù)Kf降低,在輸出同樣的直流電流Id時(shí)，可使晶閘管的額定電流減小，并提高變壓器的利用率，在大電流輸出時(shí)，晶閘管可以少并聯(lián)或者不并聯(lián)。3、輸出的平均電壓計(jì)算 帶平衡電抗器雙反星形直流電路的直流輸出電壓ud波形是左右兩組三相半波整流輸出波形相鄰兩相的平均值。由于兩組三相半波整流電路并聯(lián)運(yùn)行，兩者輸出電壓的瞬時(shí)值不相等，會(huì)產(chǎn)

54、生不經(jīng)過負(fù)載的環(huán)流電流，此環(huán)流必須由平衡電抗器LB來限制，當(dāng)負(fù)載電流很小且其值與環(huán)流幅值相等時(shí)，工作電流與環(huán)流相反的晶閘管由于流過電流小于維持電流而關(guān)斷，并聯(lián)運(yùn)行遭到破壞。 2.6 2.6 大功率可控整流電路大功率可控整流電路2.6.1 2.6.1 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2.6 2.6 大功率可控整流電路大功率可控整流電路2.6.1 2.6.1 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3、輸出的平均電壓計(jì)算3、輸出的平均電壓計(jì)算2.6 2.6 大功率可控整流電路大功率可控整流電路2.6.1 2.6.1 帶平衡電抗器的雙反

55、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 帶電阻性負(fù)載：帶電阻性負(fù)載：當(dāng)60時(shí)，ud波形連續(xù)，輸出電壓平均值為：Ud1.17U2cos 060 (259)當(dāng)60120時(shí)，ud波形斷續(xù)，其平均值為：(260) 3、輸出的平均電壓計(jì)算2.6 2.6 大功率可控整流電路大功率可控整流電路2.6.1 2.6.1 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帶電感性負(fù)載帶電感性負(fù)載，當(dāng)90時(shí)，輸出直流平均電壓為： Ud1.17U2cos 090 (261)帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路的特點(diǎn)：（1）雙反星形整流電路由兩個(gè)三相半波電路并聯(lián)而成，輸出的整流電壓波形如同六

56、相半波電路一樣，所以脈動(dòng)情況比三相半波整流小得多。2.6 2.6 大功率可控整流電路大功率可控整流電路2.6.1 2.6.1 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 帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路的特點(diǎn)：（2）由于同時(shí)有兩相導(dǎo)通，整流變壓器磁路平衡，不像三相半波整流，存在直流磁化問題。（3）整流變壓器接成雙反星形，晶閘管必須有兩個(gè)同時(shí)導(dǎo)通，所以沒有直流磁通勢(shì)，變壓器利用率高。（4）由于平衡電抗器得作用，使兩組晶閘管并聯(lián)運(yùn)行，每組晶閘管承擔(dān)負(fù)載電流的一半。2.6 2.6 大功率可控整流電路大功率可控整流電路2.6.1 2.6.1 帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電

57、路帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路4、十二相整流 電源相數(shù)越多，整流電壓中的最低次諧波頻率越高，越接近直流電壓，如果能得到一組相位相差30的十二相電源，便可構(gòu)成十二相整流電路。我們知道，三相全控橋式整流電路相當(dāng)于六相整流，所以互差30的兩個(gè)三相橋并聯(lián)起來，可得到十二相整流。 為了使兩組三相全控橋的三相電壓在相位上有30的相位差，采用一臺(tái)變壓器，其次級(jí)有兩套三相繞組。為了使兩組整流橋輸出電壓相等，三角形接法的繞組的匝數(shù)應(yīng)該為星形接法的繞組匝數(shù)的 倍。 32.6 2.6 大功率可控整流電路大功率可控整流電路2.6.1 2.6.1 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

58、路4、十二相整流2.6 2.6 大功率可控整流電路大功率可控整流電路2.6.1 2.6.1 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4、十二相整流輸出電壓平均值Ud可根據(jù)波形進(jìn)行計(jì)算，Ud的周期為30 (263) 該電路輸出電壓的平均值與三相全控橋式整流電路完全相同，角的移相范圍也為090，波形脈動(dòng)系數(shù)頻率為5012600Hz，波形要比三相橋式電路平滑得多。流過晶閘管得電流波形與三相橋式整流電路相同。2.4 大功率可控整流電路引言帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路的特點(diǎn)： 適用于低電壓、大電流的場(chǎng)合。多重化整流電路的特點(diǎn)： 在采用相同器件時(shí)可達(dá)到更大的功率。 可減少

59、交流側(cè)輸入電流的諧波或提高功率因數(shù)，從而減小對(duì)供電電網(wǎng)的干擾。2.4.1帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路電路結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)圖5.4.1 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(相同輸出電壓)，雙反星形電路的輸出電流可大一倍。2.4.1帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路 繞組的極性相反的目的：消除直流磁通勢(shì)消除直流磁通勢(shì) 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5.4

60、.2 雙反星形電路， =0時(shí)兩組整流電壓、電流波形ttud1uaubuciaud2iaucuaubucOtOOtOId12Id16Id12Id162.4.1帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路接平衡電抗器的原因：v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。v兩組整流電壓平均值相等，但瞬時(shí)值不等。v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)流環(huán)流或平衡電流平衡電流。v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)。2.4.1帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路雙