三相半波可控整流電路課件

a)wtwab)udi1OOt■帶電阻負(fù)載時(shí)

◆電路分析

?變壓器T帶中心抽頭。

?在u2正半周，VT1工作，變壓器二次繞組上半部分流過(guò)電流。?u2負(fù)半周，VT2工作，變壓器二次繞組下半部分流過(guò)反方向的電流。?變壓器也不存在直流磁化的問(wèn)題。

2.2單相全波可控整流電路1、電阻性負(fù)載a)wtwab)udi1OOt■帶電阻負(fù)載時(shí)

2.21

單相全波可控整流電路又稱單相雙半波可控整流電路。T的副邊帶有中心抽頭。當(dāng)U2/2為上正下負(fù)時(shí)，VT1工作，當(dāng)U2/2為下正上負(fù)，VT2工作。注意此時(shí)副邊的電壓有效值為2U2；單相雙半波與單相全控橋從直流輸出端或從交流輸入端看波形均是基本一致的。

單相全波可控整流電路又稱單相雙半波可控整流電路。T的2當(dāng)電路處于每半周的觸發(fā)脈沖到來(lái)之前，因兩個(gè)晶閘管均處于阻斷狀態(tài)，一個(gè)管承受正壓，另一個(gè)管承受反壓，其值均為u2。一但出現(xiàn)觸發(fā)脈沖，承受正壓的晶閘管導(dǎo)通，處于反壓的晶閘管承擔(dān)全部uab電壓。晶閘管可能承受的最大正向電為而最大反向電壓為222U22U單相全波可控整流電路控制角的移相范圍及導(dǎo)通角的變化范圍與單相半波時(shí)相同。其輸出直流電壓是單相半波可控整流時(shí)的2倍，輸出電壓有效值是單相半波整流時(shí)的倍2導(dǎo)通角相同時(shí)，全波整流電路的功率因數(shù)比半波整流時(shí)提高了倍。2當(dāng)電路處于每半周的觸發(fā)脈沖到來(lái)之晶閘管3VT2導(dǎo)通才始得VT1承受反壓關(guān)斷，負(fù)載電流由原來(lái)VT1換到VT2供給。電源換流：電流從一個(gè)晶閘管換到另一個(gè)晶閘管是自然進(jìn)行的，用不到任何換流措施，只是在換流瞬間，利用交流輸入電壓的正確極性，使得待導(dǎo)通的管子承受正壓方能觸發(fā)導(dǎo)通，使已導(dǎo)通的管子承受反電壓而判斷。2、阻感性負(fù)載VT2導(dǎo)通才始得VT1承受反壓關(guān)斷，負(fù)載電流由原來(lái)VT1換到40＜α≤90°每一個(gè)晶閘管始終導(dǎo)通半個(gè)周期即180°α＞90°負(fù)載上得到斷續(xù)的電流波形，每個(gè)晶閘管的導(dǎo)通角約為2π－2αα＝90°若電感足夠大，則負(fù)載端得到正負(fù)面積近似相等的交流電壓，Ud約等于0。顯然，在α＝90°時(shí)，Ud約等于0，所以控制角只需工作在0~90°的范圍。Ud=0.9U2cosα全波整流電路在帶電感性負(fù)載時(shí)，晶閘管元件可能承受的最大正向電壓為，這與帶電阻性負(fù)載時(shí)不同。0＜α≤90°α＞90°α＝90°顯然，5

為了提高輸出電壓，消除輸出電壓中負(fù)電壓部分，同時(shí)使輸出電流更加平直，在實(shí)際應(yīng)用中，可加接續(xù)流二極管VD。這時(shí)輸出電壓及平均電流的計(jì)算公式與電阻負(fù)載相同。這種電路要求有帶中心抽頭的整流變壓器，每個(gè)二次繞組一周期內(nèi)只工作一半時(shí)間，利用率低，所用晶閘管正反向耐壓要求較高，故只適用于較小容量的可控整流。為了提高輸出電壓，消除輸出電壓中負(fù)電壓部分，同時(shí)使輸6在單相橋式二極管整流電路中，把其中兩個(gè)二極管換成晶閘管就組成單相半控橋式整流電路。這種電路由于對(duì)變壓器的容量和晶閘管參數(shù)的要求都比全波整流電路低，也不需要中心抽頭的變壓器，因比廣泛應(yīng)用于中小容量場(chǎng)合。1、單相半控橋式整流電路2.3單相橋式全控整流電路在單相橋式二極管整流電路中，把其中1、單相7工作原理T1和D2承受正向電壓。T1控制極加觸發(fā)電壓,則T1和D2導(dǎo)通，電流的通路為T1、T2晶閘管D1、D2晶體管aRLD2T1b(1)電壓u為正半周時(shí)io+–+–T1T2RLuoD1D2au+–b此時(shí)，T2和D1均承受反向電壓而截止。工作原理T1和D2承受正向T1、T2晶閘8io+–+–T1T2RLuoD1D2au+–bT2和D1承受正向電壓。T2控制極加觸發(fā)電壓,則T2和D1導(dǎo)通，電流的通路為(2)電壓u為負(fù)半周時(shí)bRLD1T2a此時(shí)，T1和D2均承受反向電壓而截止。io+–+–T1T2RLuoD1D2au+–b9電路功率因數(shù)、電流波形系數(shù)等均與全波可控整流時(shí)一樣。承受的最大正反向電壓為電源峰值的倍。2輸出電壓與控制角的關(guān)系與全波整流時(shí)一樣。電路功率因數(shù)、電流波形系數(shù)等均與全波可控整流102、大電感負(fù)載2、大電感負(fù)載11圖3-11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■與全控電路在電阻負(fù)載時(shí)的工作情況相同?！鰩щ姼胸?fù)載

◆電路分析（先不考慮VDR

）?每一個(gè)導(dǎo)電回路由1個(gè)晶閘管和1個(gè)二極管構(gòu)成。?在u2正半周，處觸發(fā)VT1，u2經(jīng)VT1和VD4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)，VT1繼續(xù)導(dǎo)通，但因a點(diǎn)電位低于b點(diǎn)電位，電流是由VT1和VD2續(xù)流，ud=0。

?在u2負(fù)半周，處觸發(fā)觸發(fā)VT3，向VT1加反壓使之關(guān)斷，u2經(jīng)VT3和VD2向負(fù)載供電。

?u2過(guò)零變正時(shí)，VD4導(dǎo)通，VD2關(guān)斷。VT3和VD4續(xù)流，ud又為零。

Ob)2OudidIdOOOOOi2IdIdIdIIdawtwtwtwtwtwtwtap-ap-aiVT1iVD4iVT2iVD3iVDRu圖3-11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12三相半波可控整流電路課件13◆續(xù)流二極管VDR

?若無(wú)續(xù)流二極管，則當(dāng)突然增大至180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)二極管輪流導(dǎo)通的情況，這使ud成為正弦半波，即半周期ud為正弦，另外半周期ud為零，其平均值保持恒定，相當(dāng)于單相半波不可控整流電路時(shí)的波形，稱為失控。?有續(xù)流二極管VDR時(shí)，續(xù)流過(guò)程由VDR完成，避免了失控的現(xiàn)象。

?續(xù)流期間導(dǎo)電回路中只有一個(gè)管壓降，少了一個(gè)管壓降，有利于降低損耗。

◆續(xù)流二極管VDR14

電阻負(fù)載的工作情況晶閘管VT1和VT4組成一對(duì)橋臂，VT2和VT3組成。在實(shí)際的電路中，一般都采用這種標(biāo)注方法，即上面為1、3，下面為2、4。2、單相橋式全控整流電路

電阻負(fù)載的工作情況2、單相橋式全控整流電路15u(i)pwtwtwt000i2udidb)c)d)ddaauVT1,4圖3-5單相全控橋式帶電阻負(fù)載時(shí)電路及波形a)◆電路分析

?閘管VT1和VT4組成一對(duì)橋臂，VT2和VT3組成另一對(duì)橋臂。

?在u2正半周（即a點(diǎn)電位高于b點(diǎn)電位）

√若4個(gè)晶閘管均不導(dǎo)通，id=0,ud=0,VT1、VT4串聯(lián)承受電壓u2。

√在觸發(fā)角處給VT1和VT4加觸發(fā)脈沖，VT1和VT4即導(dǎo)通，電流從電源a端經(jīng)VT1、R、VT4流回電源b端。

?當(dāng)u2過(guò)零時(shí)，流經(jīng)晶閘管的電流也降到零，VT1和VT4關(guān)斷。

?在u2負(fù)半周，仍在觸發(fā)角處觸發(fā)VT2和VT3，VT2和VT3導(dǎo)通，電流從電源b端流出，經(jīng)VT3、R、VT2流回電源a端。

?到u2過(guò)零時(shí)，電流又降為零，VT2和VT3關(guān)斷。

VT2和VT3的=0處為t=u(i)pwtwtwt000i2udidb)c)d)ddaa161)工作過(guò)程和特點(diǎn)：（1）0～ωt1:U2為正，VT1和VT4無(wú)觸發(fā)脈沖截止，VT1和VT4分擔(dān)U2/2的正向電壓，VT2和VT3分擔(dān)U2/2的反向電壓,Ud=0;（2）ωt1～

π:U2為正，VT1和VT4由于觸發(fā)脈沖UG的作用而導(dǎo)通，VT2和VT3承受U2的反向電壓，

id=U2/R；（3）π～ωt2(π+ωt1)：U2為負(fù)，VT2和VT3無(wú)觸發(fā)脈沖截止，VT2和VT3分擔(dān)U2/2的正向電壓，VT1和VT4分擔(dān)U2/2的反向電壓,Ud=0;（4）ωt2(π+ωt1)～

2π:U2為負(fù)，VT2和VT3由于觸發(fā)脈沖UG的作用而導(dǎo)通，VT1和VT4承受U2的反向電壓，

id=U2/R，且方向保持不變。ωt2ωt1ωt2ωt2ωt1ωt11)工作過(guò)程和特點(diǎn)：ωt2ωt1ωt2ωt2ωt1ωt117◆基本數(shù)量關(guān)系

?晶閘管承受的最大正向電壓和反向電壓分別為和。

?整流電壓平均值為：

α=0時(shí)，Ud=Ud0=0.9U2。α=180時(shí)，Ud=0。可見(jiàn)，α角的移相范圍為180。

?向負(fù)載輸出的直流電流平均值為：

◆基本數(shù)量關(guān)系18?流過(guò)晶閘管的電流平均值：

?流過(guò)晶閘管的電流有效值為：?變壓器二次側(cè)電流有效值I2與輸出直流電流有效值I相等，為可見(jiàn)：?不考慮變壓器的損耗時(shí)，要求變壓器的容量為S=U2I2。?流過(guò)晶閘管的電流平均值：192OwtOwtOwtudidi2OwtOwtuVT1,4OwtOwtIdIdIdIdIdiVT2,3iVT1,4u圖3-6單相橋式全控整流電流帶阻感負(fù)載時(shí)的電路及波形

◆電路分析?在u2正半周期√觸發(fā)角處給晶閘管VT1和VT4加觸發(fā)脈沖使其開(kāi)通，ud=u2。√負(fù)載電感很大，id不能突變且波形近似為一條水平線。

?u2過(guò)零變負(fù)時(shí)，由于電感的作用晶閘管VT1和VT4中仍流過(guò)電流id，并不關(guān)斷。?t=+時(shí)刻，觸發(fā)VT2和VT3，VT2和VT3導(dǎo)通，u2通過(guò)VT2和VT3分別向VT1和VT4施加反壓使VT1和VT4關(guān)斷，流過(guò)VT1和VT4的電流迅速轉(zhuǎn)移到VT2和VT3上，此過(guò)程稱為換相，亦稱換流。

2、帶阻感負(fù)載的工作情況2OwtOwtOwtudidi2OwtOwtuVT1,4Ow20◆基本數(shù)量關(guān)系

?整流電壓平均值為：

當(dāng)=0時(shí)，Ud0=0.9U2。=90時(shí)，Ud=0。晶閘管移相范圍為90。?晶閘管承受的最大正反向電壓均為。?晶閘管導(dǎo)通角與無(wú)關(guān)，均為180，其電流平均值和有效值分別為：和。

?變壓器二次側(cè)電流i2的波形為正負(fù)各180的矩形波，其相位由角決定，有效值I2=Id。

◆基本數(shù)量關(guān)系21第三章三相可控整流電路■其交流側(cè)由三相電源供電。

■當(dāng)整流負(fù)載容量較大，或要求直流電壓脈動(dòng)較小、易濾波時(shí)，應(yīng)采用三相整流電路。■最基本的是三相半波可控整流電路。■應(yīng)用最為廣泛的三相橋式全控整流電路、以及雙反星形可控整流電路、十二脈波可控整流電路等。

第三章三相可控整流電路■其交流側(cè)由三相電源供電。223.1三相半波可控整流電路

b)c)d)e)f)u2Riduaubuca=0Owt1wt2wt3uGOudOOuabuacOiVT1uVT1wtwtwtwtwta)圖3-13三相半波可控整流電路共陰極接法電阻負(fù)載時(shí)的電路及=0時(shí)的波形

■電阻負(fù)載

◆電路分析

?為得到零線，變壓器二次側(cè)必須接成星形，而一次側(cè)接成三角形，避免3次諧波流入電網(wǎng)。

?三個(gè)晶閘管按共陰極接法連接,這種接法觸發(fā)電路有公共端，連線方便。

?假設(shè)將晶閘管換作二極管，三個(gè)二極管對(duì)應(yīng)的相電壓中哪一個(gè)的值最大，則該相所對(duì)應(yīng)的二極管導(dǎo)通，并使另兩相的二極管承受反壓關(guān)斷，輸出整流電壓即為該相的相電壓。

?自然換相點(diǎn)

√在相電壓的交點(diǎn)t1、t2、t3處，均出現(xiàn)了二極管換相，稱這些交點(diǎn)為自然換相點(diǎn)。

√將其作為的起點(diǎn)，即=0。3.1三相半波可控整流電路23a=30°u2uaubucOwtOwtOwtOwtOwtuGuduabuacwt1iVT1uVT1uac?=0(波形見(jiàn)上頁(yè))

√三個(gè)晶閘管輪流導(dǎo)通120，ud波形為三個(gè)相電壓在正半周期的包絡(luò)線。

√變壓器二次繞組電流有直流分量。

√晶閘管電壓由一段管壓降和兩段線電壓組成，隨著增大，晶閘管承受的電壓中正的部分逐漸增多。?=30

√負(fù)載電流處于連續(xù)和斷續(xù)的臨界狀態(tài)，各相仍導(dǎo)電120。圖3-14三相半波可控整流電路，電阻負(fù)載，=30時(shí)的波形a=30°u2uaubucOwtOwtOwtOwtOwtu24wwttwtwta=60°u2uaubucOOOOuGudiVT1圖3-15三相半波可控整流電路，電阻負(fù)載，=60時(shí)的波形?>30

√當(dāng)導(dǎo)通一相的相電壓過(guò)零變負(fù)時(shí)，該相晶閘管關(guān)斷，但下一相晶閘管因未觸發(fā)而不導(dǎo)通，此時(shí)輸出電壓電流為零。

√負(fù)載電流斷續(xù)，各晶閘管導(dǎo)通角小于120。

wwttwtwta=60°u2uaubucOOOOuGud25◆基本數(shù)量關(guān)系?電阻負(fù)載時(shí)角的移相范圍為150。

?整流電壓平均值

√≤30時(shí)，負(fù)載電流連續(xù)，有

當(dāng)=0時(shí)，Ud最大，為Ud=Ud0=1.17U2。

√>30時(shí)，負(fù)載電流斷續(xù)，晶閘管導(dǎo)通角減小，此時(shí)有

(3-18)(3-19)◆基本數(shù)量關(guān)系(3-18)(3-19)26?Ud/U2隨變化的規(guī)律

圖3-16三相半波可控整流電路Ud/U2與的關(guān)系電阻負(fù)載電感負(fù)載電阻電感負(fù)載?Ud/U2隨變化的規(guī)律圖3-16三相半波可控整流電27?負(fù)載電流平均值為?晶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(yáng)極與陰極間的最大電壓等于變壓器二次相電壓的峰值，即

(3-20)(3-21)(3-22)?負(fù)載電流平均值為(3-20)(3-21)(3-22)28■阻感負(fù)載

◆電路分析

?L值很大，整流電流id的波形基本是平直的，流過(guò)晶閘管的電流接近矩形波。

?≤30時(shí)，整流電壓波形與電阻負(fù)載時(shí)相同。

?＞30時(shí)，當(dāng)u2過(guò)零時(shí)，由于電感的存在，阻止電流下降，因而VT1繼續(xù)導(dǎo)通，直到下一相晶閘管VT2的觸發(fā)脈沖到來(lái)，才發(fā)生換流，由VT2導(dǎo)通向負(fù)載供電，同時(shí)向VT1施加反壓使其關(guān)斷。

uuuudiaabcibiciduacOwtOwtOOwtOOwtawtwtu圖3-17三相半波可控整流電路，阻感負(fù)載時(shí)的電路及=60時(shí)的波形■阻感負(fù)載uuuudiaabcibiciduacOwtOw29◆基本數(shù)量關(guān)系

?的移相范圍為90。

?整流電壓平均值

?Ud/U2與的關(guān)系√L很大，如曲線2所示。

√L不是很大，則當(dāng)>30后，ud中負(fù)的部分可能減少，整流電壓平均值Ud略為增加，如曲線3所示。圖3-16三相半波可控整流電路Ud/U2與的關(guān)系◆基本數(shù)量關(guān)系圖3-16三相半波可控整流電路Ud/U2與30?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

?晶閘管最大正反向電壓峰值均為變壓器二次線電壓峰值，即

■三相半波可控整流電路的主要缺點(diǎn)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。(3-23)(3-24)(3-25)?變壓器二次電流即晶閘管電流的有效值為(3-23)31a)wtwab)udi1OOt■帶電阻負(fù)載時(shí)

◆電路分析

?變壓器T帶中心抽頭。

?在u2正半周，VT1工作，變壓器二次繞組上半部分流過(guò)電流。?u2負(fù)半周，VT2工作，變壓器二次繞組下半部分流過(guò)反方向的電流。?變壓器也不存在直流磁化的問(wèn)題。

2.2單相全波可控整流電路1、電阻性負(fù)載a)wtwab)udi1OOt■帶電阻負(fù)載時(shí)

2.232

單相全波可控整流電路又稱單相雙半波可控整流電路。T的副邊帶有中心抽頭。當(dāng)U2/2為上正下負(fù)時(shí)，VT1工作，當(dāng)U2/2為下正上負(fù)，VT2工作。注意此時(shí)副邊的電壓有效值為2U2；單相雙半波與單相全控橋從直流輸出端或從交流輸入端看波形均是基本一致的。

單相全波可控整流電路又稱單相雙半波可控整流電路。T的33當(dāng)電路處于每半周的觸發(fā)脈沖到來(lái)之前，因兩個(gè)晶閘管均處于阻斷狀態(tài)，一個(gè)管承受正壓，另一個(gè)管承受反壓，其值均為u2。一但出現(xiàn)觸發(fā)脈沖，承受正壓的晶閘管導(dǎo)通，處于反壓的晶閘管承擔(dān)全部uab電壓。晶閘管可能承受的最大正向電為而最大反向電壓為222U22U單相全波可控整流電路控制角的移相范圍及導(dǎo)通角的變化范圍與單相半波時(shí)相同。其輸出直流電壓是單相半波可控整流時(shí)的2倍，輸出電壓有效值是單相半波整流時(shí)的倍2導(dǎo)通角相同時(shí)，全波整流電路的功率因數(shù)比半波整流時(shí)提高了倍。2當(dāng)電路處于每半周的觸發(fā)脈沖到來(lái)之晶閘管34VT2導(dǎo)通才始得VT1承受反壓關(guān)斷，負(fù)載電流由原來(lái)VT1換到VT2供給。電源換流：電流從一個(gè)晶閘管換到另一個(gè)晶閘管是自然進(jìn)行的，用不到任何換流措施，只是在換流瞬間，利用交流輸入電壓的正確極性，使得待導(dǎo)通的管子承受正壓方能觸發(fā)導(dǎo)通，使已導(dǎo)通的管子承受反電壓而判斷。2、阻感性負(fù)載VT2導(dǎo)通才始得VT1承受反壓關(guān)斷，負(fù)載電流由原來(lái)VT1換到350＜α≤90°每一個(gè)晶閘管始終導(dǎo)通半個(gè)周期即180°α＞90°負(fù)載上得到斷續(xù)的電流波形，每個(gè)晶閘管的導(dǎo)通角約為2π－2αα＝90°若電感足夠大，則負(fù)載端得到正負(fù)面積近似相等的交流電壓，Ud約等于0。顯然，在α＝90°時(shí)，Ud約等于0，所以控制角只需工作在0~90°的范圍。Ud=0.9U2cosα全波整流電路在帶電感性負(fù)載時(shí)，晶閘管元件可能承受的最大正向電壓為，這與帶電阻性負(fù)載時(shí)不同。0＜α≤90°α＞90°α＝90°顯然，36

為了提高輸出電壓，消除輸出電壓中負(fù)電壓部分，同時(shí)使輸出電流更加平直，在實(shí)際應(yīng)用中，可加接續(xù)流二極管VD。這時(shí)輸出電壓及平均電流的計(jì)算公式與電阻負(fù)載相同。這種電路要求有帶中心抽頭的整流變壓器，每個(gè)二次繞組一周期內(nèi)只工作一半時(shí)間，利用率低，所用晶閘管正反向耐壓要求較高，故只適用于較小容量的可控整流。為了提高輸出電壓，消除輸出電壓中負(fù)電壓部分，同時(shí)使輸37在單相橋式二極管整流電路中，把其中兩個(gè)二極管換成晶閘管就組成單相半控橋式整流電路。這種電路由于對(duì)變壓器的容量和晶閘管參數(shù)的要求都比全波整流電路低，也不需要中心抽頭的變壓器，因比廣泛應(yīng)用于中小容量場(chǎng)合。1、單相半控橋式整流電路2.3單相橋式全控整流電路在單相橋式二極管整流電路中，把其中1、單相38工作原理T1和D2承受正向電壓。T1控制極加觸發(fā)電壓,則T1和D2導(dǎo)通，電流的通路為T1、T2晶閘管D1、D2晶體管aRLD2T1b(1)電壓u為正半周時(shí)io+–+–T1T2RLuoD1D2au+–b此時(shí)，T2和D1均承受反向電壓而截止。工作原理T1和D2承受正向T1、T2晶閘39io+–+–T1T2RLuoD1D2au+–bT2和D1承受正向電壓。T2控制極加觸發(fā)電壓,則T2和D1導(dǎo)通，電流的通路為(2)電壓u為負(fù)半周時(shí)bRLD1T2a此時(shí)，T1和D2均承受反向電壓而截止。io+–+–T1T2RLuoD1D2au+–b40電路功率因數(shù)、電流波形系數(shù)等均與全波可控整流時(shí)一樣。承受的最大正反向電壓為電源峰值的倍。2輸出電壓與控制角的關(guān)系與全波整流時(shí)一樣。電路功率因數(shù)、電流波形系數(shù)等均與全波可控整流412、大電感負(fù)載2、大電感負(fù)載42圖3-11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■與全控電路在電阻負(fù)載時(shí)的工作情況相同?！鰩щ姼胸?fù)載

◆電路分析（先不考慮VDR

）?每一個(gè)導(dǎo)電回路由1個(gè)晶閘管和1個(gè)二極管構(gòu)成。?在u2正半周，處觸發(fā)VT1，u2經(jīng)VT1和VD4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)，VT1繼續(xù)導(dǎo)通，但因a點(diǎn)電位低于b點(diǎn)電位，電流是由VT1和VD2續(xù)流，ud=0。

?在u2負(fù)半周，處觸發(fā)觸發(fā)VT3，向VT1加反壓使之關(guān)斷，u2經(jīng)VT3和VD2向負(fù)載供電。

?u2過(guò)零變正時(shí)，VD4導(dǎo)通，VD2關(guān)斷。VT3和VD4續(xù)流，ud又為零。

Ob)2OudidIdOOOOOi2IdIdIdIIdawtwtwtwtwtwtwtap-ap-aiVT1iVD4iVT2iVD3iVDRu圖3-11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43三相半波可控整流電路課件44◆續(xù)流二極管VDR

?若無(wú)續(xù)流二極管，則當(dāng)突然增大至180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)二極管輪流導(dǎo)通的情況，這使ud成為正弦半波，即半周期ud為正弦，另外半周期ud為零，其平均值保持恒定，相當(dāng)于單相半波不可控整流電路時(shí)的波形，稱為失控。?有續(xù)流二極管VDR時(shí)，續(xù)流過(guò)程由VDR完成，避免了失控的現(xiàn)象。

?續(xù)流期間導(dǎo)電回路中只有一個(gè)管壓降，少了一個(gè)管壓降，有利于降低損耗。

◆續(xù)流二極管VDR45

電阻負(fù)載的工作情況晶閘管VT1和VT4組成一對(duì)橋臂，VT2和VT3組成。在實(shí)際的電路中，一般都采用這種標(biāo)注方法，即上面為1、3，下面為2、4。2、單相橋式全控整流電路

電阻負(fù)載的工作情況2、單相橋式全控整流電路46u(i)pwtwtwt000i2udidb)c)d)ddaauVT1,4圖3-5單相全控橋式帶電阻負(fù)載時(shí)電路及波形a)◆電路分析

?閘管VT1和VT4組成一對(duì)橋臂，VT2和VT3組成另一對(duì)橋臂。

?在u2正半周（即a點(diǎn)電位高于b點(diǎn)電位）

√若4個(gè)晶閘管均不導(dǎo)通，id=0,ud=0,VT1、VT4串聯(lián)承受電壓u2。

√在觸發(fā)角處給VT1和VT4加觸發(fā)脈沖，VT1和VT4即導(dǎo)通，電流從電源a端經(jīng)VT1、R、VT4流回電源b端。

?當(dāng)u2過(guò)零時(shí)，流經(jīng)晶閘管的電流也降到零，VT1和VT4關(guān)斷。

?在u2負(fù)半周，仍在觸發(fā)角處觸發(fā)VT2和VT3，VT2和VT3導(dǎo)通，電流從電源b端流出，經(jīng)VT3、R、VT2流回電源a端。

?到u2過(guò)零時(shí)，電流又降為零，VT2和VT3關(guān)斷。

VT2和VT3的=0處為t=u(i)pwtwtwt000i2udidb)c)d)ddaa471)工作過(guò)程和特點(diǎn)：（1）0～ωt1:U2為正，VT1和VT4無(wú)觸發(fā)脈沖截止，VT1和VT4分擔(dān)U2/2的正向電壓，VT2和VT3分擔(dān)U2/2的反向電壓,Ud=0;（2）ωt1～

π:U2為正，VT1和VT4由于觸發(fā)脈沖UG的作用而導(dǎo)通，VT2和VT3承受U2的反向電壓，

id=U2/R；（3）π～ωt2(π+ωt1)：U2為負(fù)，VT2和VT3無(wú)觸發(fā)脈沖截止，VT2和VT3分擔(dān)U2/2的正向電壓，VT1和VT4分擔(dān)U2/2的反向電壓,Ud=0;（4）ωt2(π+ωt1)～

2π:U2為負(fù)，VT2和VT3由于觸發(fā)脈沖UG的作用而導(dǎo)通，VT1和VT4承受U2的反向電壓，

id=U2/R，且方向保持不變。ωt2ωt1ωt2ωt2ωt1ωt11)工作過(guò)程和特點(diǎn)：ωt2ωt1ωt2ωt2ωt1ωt148◆基本數(shù)量關(guān)系

?晶閘管承受的最大正向電壓和反向電壓分別為和。

?整流電壓平均值為：

α=0時(shí)，Ud=Ud0=0.9U2。α=180時(shí)，Ud=0?？梢?jiàn)，α角的移相范圍為180。

?向負(fù)載輸出的直流電流平均值為：

◆基本數(shù)量關(guān)系49?流過(guò)晶閘管的電流平均值：

?流過(guò)晶閘管的電流有效值為：?變壓器二次側(cè)電流有效值I2與輸出直流電流有效值I相等，為可見(jiàn)：?不考慮變壓器的損耗時(shí)，要求變壓器的容量為S=U2I2。?流過(guò)晶閘管的電流平均值：502OwtOwtOwtudidi2OwtOwtuVT1,4OwtOwtIdIdIdIdIdiVT2,3iVT1,4u圖3-6單相橋式全控整流電流帶阻感負(fù)載時(shí)的電路及波形

◆電路分析?在u2正半周期√觸發(fā)角處給晶閘管VT1和VT4加觸發(fā)脈沖使其開(kāi)通，ud=u2。√負(fù)載電感很大，id不能突變且波形近似為一條水平線。

?u2過(guò)零變負(fù)時(shí)，由于電感的作用晶閘管VT1和VT4中仍流過(guò)電流id，并不關(guān)斷。?t=+時(shí)刻，觸發(fā)VT2和VT3，VT2和VT3導(dǎo)通，u2通過(guò)VT2和VT3分別向VT1和VT4施加反壓使VT1和VT4關(guān)斷，流過(guò)VT1和VT4的電流迅速轉(zhuǎn)移到VT2和VT3上，此過(guò)程稱為換相，亦稱換流。

2、帶阻感負(fù)載的工作情況2OwtOwtOwtudidi2OwtOwtuVT1,4Ow51◆基本數(shù)量關(guān)系

?整流電壓平均值為：

當(dāng)=0時(shí)，Ud0=0.9U2。=90時(shí)，Ud=0。晶閘管移相范圍為90。?晶閘管承受的最大正反向電壓均為。?晶閘管導(dǎo)通角與無(wú)關(guān)，均為180，其電流平均值和有效值分別為：和。

?變壓器二次側(cè)電流i2的波形為正負(fù)各180的矩形波，其相位由角決定，有效值I2=Id。

◆基本數(shù)量關(guān)系52第三章三相可控整流電路■其交流側(cè)由三相電源供電。

■當(dāng)整流負(fù)載容量較大，或要求直流電壓脈動(dòng)較小、易濾波時(shí)，應(yīng)采用三相整流電路。■最基本的是三相半波可控整流電路。■應(yīng)用最為廣泛的三相橋式全控整流電路、以及雙反星形可控整流電路、十二脈波可控整流電路等。

第三章三相可控整流電路■其交流側(cè)由三相電源供電。533.1三相半波可控整流電路

b)c)d)e)f)u2Riduaubuca=0Owt1wt2wt3uGOudOOuabuacOiVT1uVT1wtwtwtwtwta)圖3-13三相半波可控整流電路共陰極接法電阻負(fù)載時(shí)的電路及=0時(shí)的波形

■電阻負(fù)載

◆電路分析

?為得到零線，變壓器二次側(cè)必須接成星形，而一次側(cè)接成三角形，避免3次諧波流入電網(wǎng)。

?三個(gè)晶閘管按共陰極接法連接,這種接法觸發(fā)電路有公共端，連線方便。

?假設(shè)將晶閘管換作二極管，三個(gè)二極管對(duì)應(yīng)的相電壓中哪一個(gè)的值最大，則該相所對(duì)應(yīng)的二極管導(dǎo)通，并使另兩相的二極管承受反壓關(guān)斷，輸出整流電壓即為該相的相電壓。

?自然換相點(diǎn)

√在相電壓的交點(diǎn)t1、t2、t3處，均出現(xiàn)了二極管換相，稱這些交點(diǎn)為自然換相點(diǎn)。

√將其作為的起點(diǎn)，即=0。3.1三相半波可控整流電路54a=30°u2uaubucOwtOwtOwtOwtOwtuGuduabuacwt1iVT1uVT1uac?=0(波形見(jiàn)上頁(yè))

√三個(gè)晶閘管輪流導(dǎo)通120，ud波形為三個(gè)相電壓在正半周期的包絡(luò)線。

√變壓器二次繞組電流有直流分量。

√晶閘管電壓由一段管壓降和兩段線電壓組成，隨著增大，晶閘管承受的電壓中正的部分逐漸增多。?=30

√負(fù)載電流處于連續(xù)和斷續(xù)的臨界狀態(tài)，各相仍導(dǎo)電120。