三相可控整流電路
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主要內(nèi)容：三相半波整流電路的波形分析及計(jì)算。三相全控橋的工作原理、波形分析及計(jì)算。
重點(diǎn)：三相全控橋的工作原理、波形分析及計(jì)算。
難點(diǎn)：三相半波整流電路的波形分析及計(jì)算。三相全控橋的工作原理、波形分析及計(jì)算。
基本要求：掌握三相半波、三相全控整流電路在不同性質(zhì)負(fù)載下的工作原理及波形分析，控制角移相范圍，電流有效值、平均值的計(jì)算，對(duì)相位控制觸發(fā)脈沖的基本要求。理解以帶平衡電抗器的雙反星性電路為代表的大功率整流電路工作原理。
負(fù)載容量較大，或要求直流電壓脈動(dòng)較小、易濾波時(shí)基本的是三相半波可控整流電路，三相橋式全控整流電路應(yīng)用最廣。
（1）三相半波可控整流電路
a 電阻負(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a、b、c三相電源，其陰極連接在一起——共陰極接a =0°時(shí)的工作原理分析假設(shè)將電路中的晶閘管換作二極管，成為三相半波不可控整流電路。此時(shí)，相電壓最大的一個(gè)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一周期中，在t1~wt2期間，VD1導(dǎo)通，ud=ua在wt2~wt3期間， VD2導(dǎo)通，ud=ub在wt3~ wt4期間，VD3導(dǎo)通，ud=uc二極管換相時(shí)刻為自然換相點(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 =0°變壓器二次側(cè)a相繞組和晶閘管VT1的電流波形，變壓器二次繞組電流有直流分量晶閘管的電壓波形，由3段組成：
圖2-12 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a =0°時(shí)的波形
第1段，VT1導(dǎo)通期間，為一管壓降，可近似為uT1=0第2段，在VT1關(guān)斷后，VT2導(dǎo)通期間，uT1=ua-ub=uab，為一段線電壓第3段，在VT3導(dǎo)通期間，uT1=ua-uc=uac為另一段線電壓增大a值，將脈沖后移，整流電路的工作情況相應(yīng)地發(fā)生變化 a=30°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) a>30°的情況。
特點(diǎn)：負(fù)載電流斷續(xù)，晶閘管導(dǎo)通角小于120°電阻負(fù)載時(shí)a角的移相范圍為150°整流電壓平均值的計(jì)算
圖2-13 三相半波可控整流電路，電阻負(fù)載，a =30°時(shí)的波形
（2）三相橋式全控整流電路
應(yīng)用最為廣泛，共陰極組——陰極連接在一起的3個(gè)晶閘管（VT1，VT3，VT5）共陽極組——陽極連接在一起的3個(gè)晶閘管（VT4，VT6，VT2）
編號(hào)：1、3、5，4、6、2
a 帶電阻負(fù)載時(shí)的工作情況
a =0°時(shí)的情況
假設(shè)將電路中的晶閘管換作二極管進(jìn)行分析對(duì)于共陰極阻的3個(gè)晶閘管，陽極所接交流電壓值最大的一個(gè)導(dǎo)通對(duì)于共陽極組的3個(gè)晶閘管，陰極所接交流電壓值最低（或者說負(fù)得最多）的導(dǎo)通
任意時(shí)刻共陽極組和共陰極組中各有1個(gè)晶閘管處于導(dǎo)通狀態(tài)
從相電壓波形看，共陰極組晶閘管導(dǎo)通時(shí)，ud1為相電壓的正包絡(luò)線，共陽極組導(dǎo)通時(shí)，ud2為相電壓的負(fù)包絡(luò)線，ud=ud1 - ud2是兩者的差值，為線電壓在正半周的包絡(luò)線直接從線電壓波形看， ud為線電壓中最大的一個(gè)，因此ud波形為線電壓的包絡(luò)線。
三相橋式全控整流電路的特點(diǎn)：
（1）2管同時(shí)通形成供電回路，其中共陰極組和共陽極組各1，且不能為同1相器件。
（2）對(duì)觸發(fā)脈沖的要求：
按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的順序，相位依次差60°。
共陰極組VT1、VT3、VT5的脈沖依次差120°，共陽極組VT4、VT6、VT2也依次差120°同一相的上下兩個(gè)橋臂，即VT1與VT4，VT3與VT6，VT5與VT2，脈沖相差180°。
表2-1 三相橋式全控整流電路電阻負(fù)載a=0°時(shí)晶閘管工作情況
時(shí) 段 III IIIIV V VI
共陰極組中導(dǎo)通的晶閘管VT1 VT1 VT3 VT3VT5 VT5
共陽極組中導(dǎo)通的晶閘管VT6VT2 VT2VT4 VT4VT6
整流輸出電壓Ud Ua-Ub=UabUa-Uc=Uac Ub-Uc=UbcUb-Ua=UbaUc-Ua=UcaUc-Ub=Ucb
（3）ud一周期脈動(dòng)6次，每次脈動(dòng)的波形都一樣，故該電路為6脈波整流電路。
（4）需保證同時(shí)導(dǎo)通的2個(gè)晶閘管均有脈沖可采用兩種方法：一種是寬脈沖觸發(fā)另一種方法是雙脈沖觸發(fā)（常用）。
（5）晶閘管承受的電壓波形與三相半波時(shí)相同，晶閘管承受最大正、反向電壓的關(guān)系也相同 a=30°時(shí)的工作情況從wt1開始把一周期等分為6段，ud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)律區(qū)別在于：晶閘管起始導(dǎo)通時(shí)刻推遲了30°，組成ud的每一段線電壓因此推遲30°變壓器二次側(cè)電流ia波形的特點(diǎn)：在VT1處于通態(tài)的120°期間，ia為正，ia波形的形狀與同時(shí)段的ud波形相同，在VT4處于通態(tài)的120°期間，ia波形的形狀也與同時(shí)段的ud波形相同，但為負(fù)值。a=60°時(shí)工作情況ud波形中每段線電壓的波形繼續(xù)后移，ud平均值繼續(xù)降低。a=60°時(shí)ud出現(xiàn)為零的點(diǎn)。
評(píng)論