電力電子學(xué)晶閘管及基本電路

1、1第十章第十章 電力電子學(xué)電力電子學(xué)- - 晶閘管及基本電路晶閘管及基本電路主要內(nèi)容：主要內(nèi)容： 10.1 10.1 電力半導(dǎo)體器件電力半導(dǎo)體器件 10.2 10.2 單相可控整流電路單相可控整流電路 10.3 10.3 三相可控整流電路三相可控整流電路 10.4 10.4 逆變器逆變器 10.5 10.5 晶閘管的觸發(fā)電路晶閘管的觸發(fā)電路 10.6 10.6 晶閘管的串并聯(lián)和保護(hù)晶閘管的串并聯(lián)和保護(hù)2第十章第十章 電力電子學(xué)電力電子學(xué)- - 晶閘管及基本電路晶閘管及基本電路學(xué)習(xí)要求學(xué)習(xí)要求:l 掌握晶閘管的基本工作原理、特性和掌握晶閘管的基本工作原理、特性和 主要參數(shù)的含義；主要參數(shù)的含義；

2、掌握幾種單相和三相基本可控整流電路掌握幾種單相和三相基本可控整流電路 的工作原理及特點(diǎn)；的工作原理及特點(diǎn)；熟悉逆變器的基本工作原理、用途和控制；熟悉逆變器的基本工作原理、用途和控制；了解晶閘管工作時(shí)對(duì)觸發(fā)電路的要求和觸了解晶閘管工作時(shí)對(duì)觸發(fā)電路的要求和觸發(fā)發(fā) 電路的基本工作原理。電路的基本工作原理。l l l 3第十章第十章 電力電子學(xué)電力電子學(xué)- - 晶閘管及基本電路晶閘管及基本電路重重 點(diǎn)：點(diǎn)： 1.1.晶閘管的導(dǎo)通與關(guān)斷條件，可控性；晶閘管的導(dǎo)通與關(guān)斷條件，可控性； 2.2.晶閘管單相和三相基本可控整流電路晶閘管單相和三相基本可控整流電路在不同性質(zhì)負(fù)載下的工作特點(diǎn)；在不同性質(zhì)負(fù)載下的工作

3、特點(diǎn)； 3.3.晶閘管額定通態(tài)平均電流晶閘管額定通態(tài)平均電流IT的含義及的含義及基本可控整流電路中基本可控整流電路中IT的選擇和額定電壓的選擇和額定電壓的選擇。的選擇。4第十章第十章 電力電子學(xué)電力電子學(xué)- - 晶閘管及基本電路晶閘管及基本電路難難 點(diǎn)：點(diǎn)： 1. 整流電路接電感性負(fù)載、電動(dòng)勢(shì)負(fù)載整流電路接電感性負(fù)載、電動(dòng)勢(shì)負(fù)載時(shí)的工作狀況；時(shí)的工作狀況； 2. 晶閘管額定通態(tài)平均電流晶閘管額定通態(tài)平均電流IT的選擇；的選擇； 3. 逆變器的工作原理。逆變器的工作原理。 5第十章第十章 電力電子學(xué)電力電子學(xué)- - 晶閘管及基本電路晶閘管及基本電路前前言言電力（強(qiáng)）電子學(xué)電力（強(qiáng)）電子學(xué)電力半導(dǎo)

4、體器件電力半導(dǎo)體器件微（弱）電子學(xué)微（弱）電子學(xué)集成電路集成電路半導(dǎo)體器件半導(dǎo)體器件電力電子學(xué)的任務(wù)：電力電子學(xué)的任務(wù)： 利用電力半導(dǎo)體器件和線路來(lái)實(shí)現(xiàn)電利用電力半導(dǎo)體器件和線路來(lái)實(shí)現(xiàn)電功率的變換和控制。功率的變換和控制。電力半導(dǎo)體器件電力半導(dǎo)體器件弱電弱電強(qiáng)電強(qiáng)電6第十章第十章 電力電子學(xué)電力電子學(xué)- - 晶閘管及基本電路晶閘管及基本電路 大功率二極管大功率二極管功率晶體管功率晶體管可關(guān)斷晶閘管可關(guān)斷晶閘管雙相晶閘管雙相晶閘管單相晶閘管單相晶閘管電力半導(dǎo)體器件電力半導(dǎo)體器件 晶閘管（晶閘管（Thyristor,可控整流器，可控整流器，Silicon Controlled Rectifier,

5、簡(jiǎn)稱(chēng)簡(jiǎn)稱(chēng)SCR）是）是60年代發(fā)展年代發(fā)展起來(lái)的一新型電力半導(dǎo)體器件，晶閘管的出現(xiàn)起來(lái)的一新型電力半導(dǎo)體器件，晶閘管的出現(xiàn)起到了起到了弱電控制弱電控制與與強(qiáng)電輸出強(qiáng)電輸出之間的之間的橋梁橋梁作用。作用。7第十章第十章 電力電子學(xué)電力電子學(xué)- - 晶閘管及基本電路晶閘管及基本電路優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：(1) (1) 用很小的功率用很小的功率（電流約幾十毫安一百多毫安，電壓約24V）可以控制較大的功率（可以控制較大的功率（電流自幾十安幾千安，電壓自幾百伏幾千伏）功率放大倍數(shù)可以達(dá)到功率放大倍數(shù)可以達(dá)到幾十萬(wàn)幾十萬(wàn)倍倍；(2) 控制靈敏、反應(yīng)快控制靈敏、反應(yīng)快 晶閘管的導(dǎo)通和截止時(shí)間都在微秒級(jí)；(3) 損耗小

6、、效率高損耗小、效率高 晶閘管本身的壓降很?。▋H1V左右）總效率可達(dá)97.5% ，而一般機(jī)組效率僅為85%左右；(4) 體積小、重量輕。體積小、重量輕。 8第十章第十章 電力電子學(xué)電力電子學(xué)- - 晶閘管及基本電路晶閘管及基本電路缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：(1)(1)過(guò)載能力弱過(guò)載能力弱 在過(guò)電流、過(guò)電壓情況下很容易損壞，要保證其可靠工作，在控制電路中要采取保護(hù)措施，在選用時(shí)，其電壓、電流應(yīng)適當(dāng)留有余量；(2)(2)抗干擾能力差抗干擾能力差 易受沖擊電壓的影響，當(dāng)外界干擾較強(qiáng)時(shí)，容易產(chǎn)生誤動(dòng)作；(3)(3)導(dǎo)致電網(wǎng)電壓波形畸變導(dǎo)致電網(wǎng)電壓波形畸變 高次諧波分量增加，干擾周?chē)碾姎庠O(shè)備；(4)(4)控制電路較

7、復(fù)雜控制電路較復(fù)雜，對(duì)維修人員技術(shù)水平要求高。9第十章第十章 電力電子學(xué)電力電子學(xué)- - 晶閘管及基本電路晶閘管及基本電路用途：用途：(1) (1) 可控整流電路可控整流電路-交流變固定或可調(diào)的直流電壓 直流電機(jī)調(diào)速， 成套產(chǎn)品 冶金、機(jī)械、造紙、紡織 高壓直流輸電。(2) (2) 交流調(diào)壓電路交流調(diào)壓電路固定的交流電壓變可調(diào)的交流電壓 燈光控制、溫度控制、交流電機(jī)調(diào)速等。(3) (3) 逆變電路逆變電路直流變固定或可調(diào)頻率的交流 不間斷電源（UPS）,高壓直流輸電終端。(4) (4) 變頻電路變頻電路 中、高頻加熱，交流電機(jī)變頻調(diào)速(5) (5) 斬波電路斬波電路直流電壓從固定變可調(diào) 直流電

8、機(jī)控制(6)(6)電子開(kāi)關(guān)電子開(kāi)關(guān) 開(kāi)關(guān)狀態(tài)，無(wú)觸點(diǎn)，代替繼電器、接觸器10第十章第十章 電力電子學(xué)電力電子學(xué)- - 晶閘管及基本電路晶閘管及基本電路10.1 電力半導(dǎo)體器件電力半導(dǎo)體器件-晶閘管晶閘管 1. 晶閘管結(jié)構(gòu)與符號(hào)晶閘管結(jié)構(gòu)與符號(hào) 2. 晶閘管的工作原理晶閘管的工作原理 3. 晶閘管的伏安特性晶閘管的伏安特性 4. 晶閘管的主要參數(shù)晶閘管的主要參數(shù) 5. 晶閘管的應(yīng)用晶閘管的應(yīng)用11 1.1.晶閘管結(jié)構(gòu)與符號(hào)晶閘管結(jié)構(gòu)與符號(hào)陽(yáng)極陽(yáng)極控制極控制極陰極陰極控制極控制極200A10.1 10.1 電力半導(dǎo)體器件電力半導(dǎo)體器件-晶閘管晶閘管12 10.1 10.1 電力半導(dǎo)體器件電力半導(dǎo)體

9、器件-晶閘管晶閘管n1.1.晶閘管結(jié)構(gòu)與符號(hào)晶閘管結(jié)構(gòu)與符號(hào)13 10.1 10.1 電力半導(dǎo)體器件電力半導(dǎo)體器件-晶閘管晶閘管n2.2.晶閘管的工作原理晶閘管的工作原理實(shí)驗(yàn)電路實(shí)驗(yàn)電路: : 主電路交流電壓主電路交流電壓u2， 控制極電路接入控制極電路接入Eg。在在t1 瞬間合上開(kāi)關(guān)瞬間合上開(kāi)關(guān)S，在在t4 瞬間拉開(kāi)開(kāi)關(guān)瞬間拉開(kāi)開(kāi)關(guān)S。(a)實(shí)驗(yàn)電路實(shí)驗(yàn)電路14 10.1 10.1 電力半導(dǎo)體器件電力半導(dǎo)體器件-晶閘管晶閘管n2.2.晶閘管的工作原理晶閘管的工作原理 波形圖波形圖u2、ug、ud的波形關(guān)系：的波形關(guān)系： （1）在）在0t1之間之間: 開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)S未合上，未合上，ug=0，盡，盡

10、管管uAK0，但，但ud=0，即晶閘管未導(dǎo)通；，即晶閘管未導(dǎo)通； （2）在）在t1t2之間之間: uAK0 ，由于開(kāi)關(guān)，由于開(kāi)關(guān)S合上，合上，使使ug0，而，而 ， 即晶閘管導(dǎo)通；即晶閘管導(dǎo)通；2uud （3）在）在 t2t3 之間，之間， uAK0，但但 ud=0，即晶閘管關(guān)斷；，即晶閘管關(guān)斷； （4）在）在 t3t4 之間，之間， uAK0，這時(shí)，這時(shí)ug0 ,而而 ，所以，晶閘管又導(dǎo)通；所以，晶閘管又導(dǎo)通； （5）當(dāng)）當(dāng) t=t4 時(shí)，時(shí)， ug=0 ，但，但uAK0 ， ，即晶閘管仍處于導(dǎo)通狀態(tài)；即晶閘管仍處于導(dǎo)通狀態(tài)； （6）當(dāng)）當(dāng) t=t5 時(shí)，時(shí)， uAK=0 ， ug=0 ，而

11、，而ud=0，即晶閘管關(guān)斷，晶閘管處于阻斷狀態(tài)。即晶閘管關(guān)斷，晶閘管處于阻斷狀態(tài)。 2uud2uud15 10.1 10.1 電力半導(dǎo)體器件電力半導(dǎo)體器件-晶閘管晶閘管n2.2.晶閘管的工作原理晶閘管的工作原理結(jié)論結(jié)論：1.SCR1.SCR具有雙向阻斷能力具有雙向阻斷能力; ;2.SCR2.SCR的的A A、G G兩極正電壓兩極正電壓才才導(dǎo)通導(dǎo)通; ;3.SCR3.SCR導(dǎo)通后，導(dǎo)通后，G G極失去作極失去作用；欲使用；欲使SCRSCR再次阻斷，則再次阻斷，則須將陽(yáng)極（須將陽(yáng)極（A A極）電壓降低、極）電壓降低、斷電或反向。斷電或反向。1610.1 10.1 電力半導(dǎo)體器件電力半導(dǎo)體器件-晶閘

12、管n3.3.晶閘管的伏安特性晶閘管的伏安特性 -SCR-SCR的陽(yáng)極電壓與陽(yáng)極電流的關(guān)系的陽(yáng)極電壓與陽(yáng)極電流的關(guān)系觸發(fā)電壓觸發(fā)電壓（電流）（電流）-A-A、K K間加直流間加直流6V6V時(shí)，時(shí)，G G極最小電壓極最小電壓（電流）（電流）171819202122 在規(guī)定的環(huán)境溫度和控制極斷路時(shí)，維持元件在規(guī)定的環(huán)境溫度和控制極斷路時(shí)，維持元件繼續(xù)導(dǎo)通的最小電流稱(chēng)維持電流。一般為幾繼續(xù)導(dǎo)通的最小電流稱(chēng)維持電流。一般為幾mA一百多一百多mA 232425 10.1 10.1 電力半導(dǎo)體器件電力半導(dǎo)體器件-晶閘管晶閘管n5.5.晶閘管的應(yīng)用晶閘管的應(yīng)用n1)1)整流裝置整流裝置（交流電變成直流電）（交

13、流電變成直流電） 可變電壓電源、恒壓、恒流源、直流電機(jī)電源可變電壓電源、恒壓、恒流源、直流電機(jī)電源n2)2)逆變裝置逆變裝置（直流變成交流電源）（直流變成交流電源） 頻率精度高，負(fù)荷變化時(shí)輸岀穩(wěn)定，恒頻率電頻率精度高，負(fù)荷變化時(shí)輸岀穩(wěn)定，恒頻率電源、不間斷電源、交流電機(jī)電源。源、不間斷電源、交流電機(jī)電源。 3)3)變頻裝置變頻裝置（順變和逆變的組合）（順變和逆變的組合） 用于同步機(jī)和異步機(jī)的調(diào)速。用于同步機(jī)和異步機(jī)的調(diào)速。n4)4)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速（可代替直流發(fā)電機(jī)）（可代替直流發(fā)電機(jī)） 效率高、響應(yīng)快、體積小、重量輕。效率高、響應(yīng)快、體積小、重量輕。26 10.1 10.1

14、電力半導(dǎo)體器件電力半導(dǎo)體器件n10.1.210.1.2 其它電力半導(dǎo)體器件其它電力半導(dǎo)體器件n1.1.雙向晶閘管雙向晶閘管27 10.1 10.1 電力半導(dǎo)體器件電力半導(dǎo)體器件n10.1.210.1.2 其他電力半導(dǎo)體器件其他電力半導(dǎo)體器件n2 2 可關(guān)斷晶閘管可關(guān)斷晶閘管Gate-Turn-Off Thyristor, GTO1.G1.G極可控制元件導(dǎo)通與關(guān)斷極可控制元件導(dǎo)通與關(guān)斷（不同極性不同極性脈沖信號(hào)）脈沖信號(hào)）2.2.觸發(fā)電流觸發(fā)電流(20mA)(20mA)比普通晶閘比普通晶閘管大管大(30uA(30uA）3.3.動(dòng)態(tài)特性好（關(guān)斷動(dòng)態(tài)特性好（關(guān)斷1us1us）而晶）而晶閘管需（閘管需

15、（5-30us5-30us）4.4.用于直流調(diào)壓和開(kāi)關(guān)電路用于直流調(diào)壓和開(kāi)關(guān)電路。28 10.1 10.1 電力半導(dǎo)體器件電力半導(dǎo)體器件n10.1.210.1.2 其他電力半導(dǎo)體器件其他電力半導(dǎo)體器件n3 3 絕緣柵雙極晶體管絕緣柵雙極晶體管IGBTIGBTIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)， 復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件 兼有電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管MOSFET的通斷控制功率小和電力晶體管GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)：驅(qū)動(dòng)功率小而飽和壓降低。 非常適合應(yīng)用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)如交流電機(jī)、變頻器、開(kāi)關(guān)電源、照明電路、牽引傳動(dòng)等領(lǐng)域。2

16、9 10.1 10.1 電力半導(dǎo)體器件電力半導(dǎo)體器件n10.1.210.1.2 其他電力半導(dǎo)體器件其他電力半導(dǎo)體器件n3 3 絕緣柵雙極晶體管絕緣柵雙極晶體管IGBTIGBT IGBT 的開(kāi)關(guān)作用是通過(guò)加正向柵極電壓（C-E）形成溝道，給PNP 晶體管提供基極電流，使IGBT 導(dǎo)通。 加反向門(mén)極電壓消除溝道，切斷基極電流，使IGBT 關(guān)斷。 選用IGBT模塊時(shí)額定電流應(yīng)大于負(fù)載電流。特別是用作高頻開(kāi)關(guān)時(shí)，由于開(kāi)關(guān)損耗增大，發(fā)熱加劇，選用時(shí)應(yīng)該降等使用。 還應(yīng)注意正確使用和保管 30第十章第十章 電力電子學(xué)電力電子學(xué)- - 晶閘管及基本電路晶閘管及基本電路主要內(nèi)容：主要內(nèi)容： 10.1 10.1

17、 電力半導(dǎo)體器件電力半導(dǎo)體器件 10.2 單相可控整流電路單相可控整流電路 10.3 10.3 三相可控整流電路三相可控整流電路 10.4 10.4 逆變器逆變器 10.5 10.5 晶閘管的觸發(fā)電路晶閘管的觸發(fā)電路 10.6 10.6 晶閘管的串并聯(lián)和保護(hù)晶閘管的串并聯(lián)和保護(hù)31第十章第十章 電力電子學(xué)電力電子學(xué)- - 晶閘管及基本電路晶閘管及基本電路10.2 單相可控整流電路單相可控整流電路 12.1 單相半波可控整流電路單相半波可控整流電路 帶電阻性負(fù)載的可控整流電路帶電阻性負(fù)載的可控整流電路 帶電感性負(fù)載的可控整流電路帶電感性負(fù)載的可控整流電路 12.2 單相橋式可控整流電路單相橋式可

18、控整流電路 單相半控橋式整流電路單相半控橋式整流電路 單相全控橋式整流電路單相全控橋式整流電路32 10.2.1 單相半波可控整流電路單相半波可控整流電路1.帶電阻性負(fù)載的帶電阻性負(fù)載的 可控整流電路可控整流電路u u2 2輸入電壓輸入電壓；u ud d輸出電壓輸出電壓；331.1.帶電阻性負(fù)載的帶電阻性負(fù)載的 可控整流電路可控整流電路 控制角控制角；晶閘管元件承受正晶閘管元件承受正向電壓起始點(diǎn)到觸向電壓起始點(diǎn)到觸發(fā)脈沖的作用點(diǎn)之發(fā)脈沖的作用點(diǎn)之間的電角度。間的電角度。 導(dǎo)通角導(dǎo)通角 ；是晶閘管在一周是晶閘管在一周期時(shí)間內(nèi)導(dǎo)通的期時(shí)間內(nèi)導(dǎo)通的電角度。電角度。 10.2.1 單相半波可控整流電路

19、單相半波可控整流電路341.1.帶電阻性負(fù)載的帶電阻性負(fù)載的 可控整流電路可控整流電路tsinUu 222 輸入電壓輸入電壓：負(fù)載平均電壓負(fù)載平均電壓：輸出電壓平均輸出電壓平均值值 2145022122cosU.)t(tdsinUUd214502 cosRU.RUIdd 負(fù)載平均電流負(fù)載平均電流：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：22U 10.2.1 單相半波可控整流電路單相半波可控整流電路352.2.帶電感性負(fù)載的帶電感性負(fù)載的 可控整流電路可控整流電路負(fù)載上得不到所需要的電壓和電流。負(fù)載上得不到所需要的電壓和電流。 10.2.1 單相半波可控整流電路單相半波可控整流電路

20、363.3.續(xù)流二極管的作用續(xù)流二極管的作用 10.2.1 單相半波可控整流電路單相半波可控整流電路 如圖所示半波可如圖所示半波可控整流電路，在電感控整流電路，在電感性負(fù)載時(shí)采用加接續(xù)性負(fù)載時(shí)采用加接續(xù)流二極管的措施。流二極管的措施。3738第十章第十章 電力電子學(xué)電力電子學(xué)- - 晶閘管及基本電路晶閘管及基本電路10.2 單相可控整流電路單相可控整流電路 12.1 單相半波可控整流電路單相半波可控整流電路 帶電阻性負(fù)載的可控整流電路帶電阻性負(fù)載的可控整流電路 帶電感性負(fù)載的可控整流電路帶電感性負(fù)載的可控整流電路 12.2 單相橋式可控整流電路單相橋式可控整流電路 單相半控橋式整流電路單相半控

21、橋式整流電路 單相全控橋式整流電路單相全控橋式整流電路39 1. 1.單相單相半控橋式半控橋式整流電路整流電路 1) 1) 電阻性負(fù)載電阻性負(fù)載 整流電路整流電路 電流、電壓波形電流、電壓波形10.2.2 單相橋式可控整流電路單相橋式可控整流電路401.1.單相半控橋式整流電路單相半控橋式整流電路n1)1)電阻性負(fù)載電阻性負(fù)載21902122 cosU.)t(tdsinUUd晶閘管承受的最大正反向電壓值晶閘管承受的最大正反向電壓值 負(fù)載平均電壓負(fù)載平均電壓：21902 cosRU.RUIdd負(fù)載平均電流負(fù)載平均電流：22U10.2.2 單相橋式可控整流電路單相橋式可控整流電路411.單相半控橋

22、式整流電路單相半控橋式整流電路n2)電感性負(fù)載電感性負(fù)載a10.2.2 單相橋式可控整流電路單相橋式可控整流電路421.1.單相半控橋式整流電路單相半控橋式整流電路n2)2)電感性負(fù)載電感性負(fù)載b b10.2.2 單相橋式可控整流電路單相橋式可控整流電路10.15 晶閘管串聯(lián)的半控橋式整流電路及電壓、電流波形晶閘管串聯(lián)的半控橋式整流電路及電壓、電流波形431.1.單相半控橋式整流電路單相半控橋式整流電路n2)2)電感性負(fù)載電感性負(fù)載c c單向脈動(dòng)單向脈動(dòng)直流電直流電圖圖10.16 用一只晶閘管的單相橋式整流電路用一只晶閘管的單相橋式整流電路10.2.2 單相橋式可控整流電路單相橋式可控整流電路

23、441.1.單相半控橋式整流電路單相半控橋式整流電路n3)3)反電勢(shì)負(fù)載反電勢(shì)負(fù)載REUIdd 10.2.2 單相橋式可控整流電路單相橋式可控整流電路451.單相半控橋式整流電路單相半控橋式整流電路n3)反電勢(shì)負(fù)載反電勢(shì)負(fù)載圖圖10.18 10.18 有電感濾波時(shí)的電路及電流、電壓波形有電感濾波時(shí)的電路及電流、電壓波形10.2.2 單相橋式可控整流電路單相橋式可控整流電路462.單相全控橋式整流電路單相全控橋式整流電路 9 .1020cosU9 . 0U2d 10.2.2 單相橋式可控整流電路單相橋式可控整流電路47 10.2 10.2 單相可控整流電路單相可控整流電路n例例10.2一臺(tái)白熾燈

24、泡調(diào)光電路，需要可調(diào)的直流電一臺(tái)白熾燈泡調(diào)光電路，需要可調(diào)的直流電源，源，U0=0180V，電流，電流I0=010A，采用半控橋，采用半控橋式整流電路如圖，試求最大交流電壓和電流的有式整流電路如圖，試求最大交流電壓和電流的有效值，并選用元件。效值，并選用元件。n解解：設(shè)導(dǎo)通角：設(shè)導(dǎo)通角=0 U0=180V,I0=10A 有效值有效值U=U0/0.9=180V/0.9=200VI=U/RL=220/(180V/10A)=12.2A平均電流平均電流Ivs=Iv=10A/2=5AUFM=URm=1.414U=1.414220=310V2310 600V選用選用3cT10/600, 2cz10/300

25、48 10.3 10.3 三相可控整流電路三相可控整流電路n10.3.1 10.3.1 三相半波可控整流電路三相半波可控整流電路n1.1.電阻性負(fù)載電阻性負(fù)載(=0)(=0) 10.1017. 12PdUU 4910.3 10.3 三相可控整流電路三相可控整流電路n10.3.1 10.3.1 三相半波可控整流電路三相半波可控整流電路n1.1.電阻性負(fù)載電阻性負(fù)載(0/6)(0/6) 11.10cos17. 12PdUU 50 10.3 10.3 三相可控整流電路三相可控整流電路n10.3.1 10.3.1 三相半波可控整流電路三相半波可控整流電路n1.1.電阻性負(fù)載電阻性負(fù)載(05/6)(05

26、/6)RUIUUUUUddpddPd/17. 106/500, 6/512.10330cos117. 1202平均電流平均電壓觸發(fā)范圍當(dāng)51 10.3 10.3 三相可控整流電路三相可控整流電路n10.3.1 10.3.1 三相半波可控整流電路三相半波可控整流電路n2.2.電感性負(fù)載電感性負(fù)載 13.10cos17. 12PdUU 52 10.3 10.3 三相可控整流電路三相可控整流電路n10.3.1 10.3.1 三相半波可控整流電路三相半波可控整流電路n2.2.電感性負(fù)載電感性負(fù)載2/00, 2/觸發(fā)脈沖的移相范圍是感性負(fù)載時(shí)故三相半波整流帶當(dāng)dU5310.3 10.3 三相可控整流電路

27、三相可控整流電路n10.3.1 10.3.1 三相半波可控整流電路三相半波可控整流電路n2.2.電感性負(fù)載電感性負(fù)載變壓器利用率低，易產(chǎn)生變壓器利用率低，易產(chǎn)生變壓器鐵芯飽和變壓器鐵芯飽和54 10.3 10.3 三相可控整流電路三相可控整流電路n10.3.2 10.3.2 三相橋式全控整流電路三相橋式全控整流電路三相橋式全控負(fù)載三相橋式全控負(fù)載平均電壓平均電壓U Ud d=U=Ud d陰陰+U+Ud d陽(yáng)陽(yáng)55 10.3 10.3 三相可控整流電路三相可控整流電路n10.3.2 10.3.2 三相橋式全控整流電路三相橋式全控整流電路 3/0cos34. 22 PdUU共陰共陰Vs1, Vs3

28、, Vs5,共陽(yáng)共陽(yáng)Vs2, Vs4, Vs65657可控整流電路小結(jié)可控整流電路小結(jié)n 單相半波電路簡(jiǎn)單，指標(biāo)差，只適用單相半波電路簡(jiǎn)單，指標(biāo)差，只適用 于小功率要求不高的場(chǎng)合。于小功率要求不高的場(chǎng)合。n 單相橋式電路性能指標(biāo)好，電壓脈動(dòng)頻率大單相橋式電路性能指標(biāo)好，電壓脈動(dòng)頻率大, ,適適用于小功率電路。用于小功率電路。n 晶閘管在直流負(fù)載側(cè)的單相橋式電路，接線簡(jiǎn)單，晶閘管在直流負(fù)載側(cè)的單相橋式電路，接線簡(jiǎn)單，適用于小功率的反電勢(shì)負(fù)載。適用于小功率的反電勢(shì)負(fù)載。n 三相半波可控整流電路，指標(biāo)一般，較少采用。三相半波可控整流電路，指標(biāo)一般，較少采用。n 三相橋式可控電路，各項(xiàng)指標(biāo)好，最適合大

29、功率三相橋式可控電路，各項(xiàng)指標(biāo)好，最適合大功率高壓電路。高壓電路。n 三相全控橋可工作在整流狀態(tài)，同時(shí)還能工作在三相全控橋可工作在整流狀態(tài)，同時(shí)還能工作在逆變狀態(tài)。逆變狀態(tài)。5810.4 10.4 逆逆 變變 器器n10.4.110.4.1有源逆變電路有源逆變電路n1.1.整流狀態(tài)整流狀態(tài)(0/2)(0/2) 16.1015.1014.10dUdudtddiLRdIEdUdtddiLRdIEdu 59 10.4 10.4 逆變器逆變器n10.4.110.4.1有源逆變器有源逆變器n2.2.逆變狀態(tài)逆變狀態(tài)(/2)(/2)2/6/17.10cos17. 12PdddUUUEEU逆變角，的極性與整

30、流狀態(tài)相反與逆變條件：60 10.4 10.4 逆變器逆變器n10.4.2 10.4.2 無(wú)源逆變器無(wú)源逆變器n1).1).無(wú)源逆變器的簡(jiǎn)單工作原理無(wú)源逆變器的簡(jiǎn)單工作原理6110.4 10.4 逆變器逆變器n10.4.210.4.2無(wú)源逆變器無(wú)源逆變器n2).2).單相晶閘管橋式逆變器單相晶閘管橋式逆變器6210.4 10.4 逆變器逆變器n10.4.210.4.2無(wú)源逆變器無(wú)源逆變器n2.2.單相無(wú)源逆變器的電壓控制單相無(wú)源逆變器的電壓控制n(1)(1)控制輸入直流電壓控制輸入直流電壓n(2)(2)內(nèi)部控制內(nèi)部控制n脈寬控制脈寬控制63 10.4.10.4.2 無(wú)源逆變器無(wú)源逆變器n2.2

31、.單相無(wú)源逆變器的電壓控制單相無(wú)源逆變器的電壓控制n脈寬調(diào)制脈寬調(diào)制n改變脈沖數(shù)改變脈沖數(shù)n改變脈沖寬度改變脈沖寬度頻率、電壓協(xié)調(diào)控制頻率、電壓協(xié)調(diào)控制(U/f(U/f保持不變保持不變) )如如f f降低則保持脈沖降低則保持脈沖數(shù)不變，間隔拉大使數(shù)不變，間隔拉大使輸岀電壓輸岀電壓U U降低降低64 10.4.10.4.2 無(wú)源逆變器無(wú)源逆變器n2.2.單相無(wú)源逆變器的電壓控制單相無(wú)源逆變器的電壓控制n波形的改善波形的改善65 10.4.10.4.2 無(wú)源逆變器無(wú)源逆變器n3.3.無(wú)源逆變器的換相（換流）無(wú)源逆變器的換相（換流）6610.4.10.4.2 無(wú)源逆變器無(wú)源逆變器n3.3.無(wú)源逆變器的換相（換流）無(wú)源逆變器的換相（換流）67 10.5 10.5 晶閘管的觸發(fā)電路晶閘管的觸發(fā)電路n晶閘管對(duì)觸發(fā)電路的要求晶閘管對(duì)觸發(fā)電路的要求n(1) (1) 觸發(fā)電壓和觸發(fā)電流觸發(fā)電壓和觸發(fā)電流，要求觸發(fā)電壓，要求觸發(fā)電壓 4VU4VUg g10V10V；n(2) (2) 觸發(fā)時(shí)間觸發(fā)時(shí)間( (一