电气三相整流电路原理及计算XXXX0321.pptx

第三章第三章 三相三相(sn xin)可控整流电路可控整流电路uvw123idRud第一节第一节 三相半波三相半波(bn b)可控整流电路可控整流电路不可控整流电路的自然换不可控整流电路的自然换相点就是相点就是(jish)可控整可控整流电路控制角流电路控制角的起点的起点 tuuuwuvudVT1控制控制角起点角起点VT3控制控制角起点角起点VT2控制控制角起点角起点第一页，共29页。三相三相(sn xin)半波可控整流电路纯电阻性负载半波可控整流电路纯电阻性负载uvw123idRuduuvuT1tuuwtuuuvuwuuud控制控制(kngzh)角角电流电流(dinli)连续，、连续，、晶闸管导通角都为晶闸管导通角都为120晶闸管承受的最大反向晶闸管承受的最大反向压降为压降为第二页，共29页。tiT1三相半波三相半波(bn b)可控整流电路纯电阻性负载可控整流电路纯电阻性负载uvw123idRud控制控制(kngzh)角角30tuuuuuuu电流电流(dinli)处于连续与断续的临界点，、处于连续与断续的临界点，、晶闸管导通角仍为晶闸管导通角仍为120第三页，共29页。ttuuuuuu三相三相(sn xin)半波可控整流电路纯电阻性负载半波可控整流电路纯电阻性负载uvw123idRud控制控制(kngzh)角角60uiT130时电流时电流(dinli)断续，、断续，、晶闸管导通角小于晶闸管导通角小于120第四页，共29页。三相半波可控整流三相半波可控整流(zhngli)电路纯电阻性负载电路纯电阻性负载控制控制(kngzh)角角 30时时u波形连续，整流电压平均值波形连续，整流电压平均值tu 30时，晶闸管电流有效值时，晶闸管电流有效值控制角控制角 30时时u波形连续，整流电压平均值波形连续，整流电压平均值晶闸管电流有效值晶闸管电流有效值第五页，共29页。三相半波可控整流电路纯电阻三相半波可控整流电路纯电阻(dinz)性负载性负载控制控制(kngzh)角角 30时时tu 30时，晶闸管电流有效值时，晶闸管电流有效值控制角控制角 30时时u波形断续，整流电压平均值波形断续，整流电压平均值晶闸管电流有效值晶闸管电流有效值第六页，共29页。三相三相(sn xin)半波可控整流电路纯电阻性负载半波可控整流电路纯电阻性负载负载电流平均值负载电流平均值晶闸管电流平均值晶闸管电流平均值晶闸管承受的最大反向电压晶闸管承受的最大反向电压(diny)为变压器二次线电压为变压器二次线电压(diny)峰值峰值晶闸管承受的最大正向晶闸管承受的最大正向(zhn xin)电压为变压器二次相电电压为变压器二次相电压峰值压峰值第七页，共29页。uvw123idRudL三相三相(sn xin)半波可控整流电路电感性负载半波可控整流电路电感性负载控制控制(kngzh)角角30tuuuuuuu30时，时，u波形与纯电阻性负载波形一样，波形与纯电阻性负载波形一样，Ud计算式和纯计算式和纯电阻性负载一样；当电感足够电阻性负载一样；当电感足够(zgu)大时，可近似认为大时，可近似认为id 波波形为平直波形，晶闸管导通角为形为平直波形，晶闸管导通角为120，3个晶闸管各负担个晶闸管各负担13的负载电流的负载电流tIdiT1第八页，共29页。三相半波三相半波(bn b)可控整流电路电感性负载可控整流电路电感性负载tuuuuuu控制控制(kngzh)角角6030时，电压时，电压波形出现负值，波形出现负值，波形连续，输出波形连续，输出(shch)电压平电压平均值下降，晶闸均值下降，晶闸管导通角为管导通角为120tIdiT1uuvw123idRudLuuvtuuwuT1晶闸管承受的最大正反晶闸管承受的最大正反向压降为向压降为第九页，共29页。三相半波可控整流电路电感性三相半波可控整流电路电感性(gnxng)负载负载 30时时 30时时电感性负载电感性负载0 90时时移相范围为移相范围为90第十页，共29页。uvw123idRudL 电感性电感性(gnxng)负载加续流二极管负载加续流二极管tuuuuuuu电阻负载电阻负载3030时，时，udud连续连续(linx)(linx)且均大于且均大于0 0，续流二极管承受反压而不续流二极管承受反压而不起作用起作用uuitiT1iDR电阻电阻(dinz)(dinz)负载负载3030时，时，udud断续，续流断续，续流二极管起续流作用二极管起续流作用第十一页，共29页。30时时 30时时 电感性电感性(gnxng)负载加续流二极管负载加续流二极管tuitiT1iDR150第十二页，共29页。第二节第二节 三相三相(sn xin)桥式全控整流电路桥式全控整流电路3652uvRudidL+-14wtuuuuuutuuvuuwuvwuvuuwuuwvuuv1 16 61 12 25 56 65 54 43 34 43 32 2uvuwvwvuwu vwuv不可控整流电路不可控整流电路(dinl)的的自然换相点就是可控整流电自然换相点就是可控整流电路路(dinl)控制角控制角的起点的起点 任意时刻必须有两个晶闸任意时刻必须有两个晶闸管同时管同时(tngsh)导通才导通才能构成回路，共阳极与共能构成回路，共阳极与共阴极组各有一只晶闸管导阴极组各有一只晶闸管导通通触发脉冲可以采用宽脉冲和触发脉冲可以采用宽脉冲和双窄脉冲两种形式工作双窄脉冲两种形式工作双窄脉冲方式：给晶闸管双窄脉冲方式：给晶闸管发主触发脉冲时，给另一发主触发脉冲时，给另一只配对的晶闸管也发一触只配对的晶闸管也发一触发脉冲，称为辅助触发脉发脉冲，称为辅助触发脉冲冲 同组晶闸管之间脉冲互差同组晶闸管之间脉冲互差120，共阳极与共阴极组晶，共阳极与共阴极组晶闸管差闸管差60，只要脉冲宽度，只要脉冲宽度大于大于60，就能构成回路，就能构成回路，即宽脉冲方式即宽脉冲方式第十三页，共29页。1 16 61 12 25 56 65 54 43 34 43 32 21 16 6控制控制(kngzh)角角0三相三相(sn xin)全控桥式工作原理全控桥式工作原理3652uvRudidL+-14wtuuvuuwuvwuvuuwuuwvuuvtuuuuuu控制控制(kngzh)角角60uT1晶闸管承受的最大正、反晶闸管承受的最大正、反向压降为向压降为6 U2t1 16 61 12 25 56 65 54 43 34 43 32 21 16 6第十四页，共29页。tuuuuuu电阻电阻(dinz)性负性负载载三相三相(sn xin)桥式全控桥式全控 电阻性负载电阻性负载3652uvRudid14w控制控制(kngzh)角角30tuuvuuwuvwuvuuwuuwvuuv1 16 61 12 25 56 65 54 43 34 43 32 21 16 6控制角控制角6060时电流处于连续与断时电流处于连续与断续的临界点续的临界点计算计算Ud时，将纵轴右移时，将纵轴右移30060时时t1 16 61 12 25 56 65 54 43 34 43 32 21 16 6第十五页，共29页。tuuuuuu三相三相(sn xin)桥式全控桥式全控 电阻性负载电阻性负载3652uvRudid14w控制控制(kngzh)角角90tuuvuuwuvwuvuuwuuwvuuv1 16 61 12 25 56 65 54 43 34 43 32 21 16 660时，电流时，电流(dinli)断续断续60120时时移相范围为移相范围为120第十六页，共29页。tuuuuuu电感性电感性(gnxng)负负载载tuuvuuwuvwuvuuwuuwvuuv电阻负载电阻负载60时波形时波形(b xn)连续，感性负载与电阻连续，感性负载与电阻性负载电压波形性负载电压波形(b xn)一一样，样，Ud计算式相同计算式相同060时时三相桥式全控三相桥式全控 电感性电感性(gnxng)负载负载3652uvRudidL14wuv wvuwvuwvuwvu控制角控制角301 16 61 12 25 56 65 54 43 34 43 32 21 16 6t1 16 61 12 25 56 65 54 43 34 43 32 21 16 6控制角控制角60第十七页，共29页。uveLuuv三相三相(sn xin)桥式全控桥式全控 电感性负载电感性负载3652uvRudideL14w控制控制(kngzh)角角90tuuvuuwuvwuvuuwuuwvuuvtuuuuuu60时时60电感性负载输出电压平均值电感性负载输出电压平均值090时时电感性负载移相范围为电感性负载移相范围为90uv第十八页，共29页。第三节第三节 整流整流(zhngli)电压的谐波分析电压的谐波分析负载负载(fzi)电压可看作各次谐波电压的合成，对应各次谐波电压，产电压可看作各次谐波电压的合成，对应各次谐波电压，产生各次谐波电流，负载生各次谐波电流，负载(fzi)电流便是各次谐波电流的合成电流便是各次谐波电流的合成一、多相整流电路的一般一、多相整流电路的一般(ybn)分析分析mm2 U2以三相半波不可控整流电路为例计算以三相半波不可控整流电路为例计算多相电路，将纵坐标选在整流电压峰多相电路，将纵坐标选在整流电压峰值处，在之间值处，在之间mm据傅氏级数展开据傅氏级数展开第十九页，共29页。多相整流多相整流(zhngli)电路的一般分析电路的一般分析电压电压(diny)波形纵轴波形纵轴对称对称ud0以以2/m为周期为周期(zhuq)n应为应为m的整数倍的整数倍n=mk，k=1，2，3.mm2 U2第二十页，共29页。多相整流电路的一般多相整流电路的一般(ybn)分析分析整流整流(zhngli)电压电压有效值有效值Un为为n次谐波次谐波(xi b)有有效值效值谐波分量（纹波电压）电压有效值谐波分量（纹波电压）电压有效值整流电压的纹波因数整流电压的纹波因数第二十一页，共29页。多相多相(du xin)整流电路的一般分析整流电路的一般分析不不 同同 相相 数数 电电 压压(diny)纹纹 波波 因因 数数23612u（）（）48.218.274.180.9940m=6时，纹波因数已很小，它只有时，纹波因数已很小，它只有(zhyu)6次、次、12次、次、18次次.谐波电压，因此相数越多，输出直流电压的交流分量就越小谐波电压，因此相数越多，输出直流电压的交流分量就越小第二十二页，共29页。实用单相实用单相(dn xin)桥式整流电路的谐波分析桥式整流电路的谐波分析第二十三页，共29页。tuuuuuuuti第四节第四节 变压器漏抗对整流电路变压器漏抗对整流电路(dinl)的影响的影响变压器绕组漏感可以用一个电感变压器绕组漏感可以用一个电感LB表示，由于漏感存在表示，由于漏感存在(cnzi)，使电流换向要经过一段时间，不，使电流换向要经过一段时间，不能瞬时完成能瞬时完成123uvwRLLLL换相过程所对应的时间用电角度换相过程所对应的时间用电角度表示表示(biosh)，叫换向重叠角，叫换向重叠角在换相过程中，两相回路产生一在换相过程中，两相回路产生一环流环流ikiv=ik iu=Id-ik第二十四页，共29页。换相压降换相压降换相压降换相压降123uvwRLLLLtuuuuuuuti第二十五页，共29页。换相压降换相压降单相双半波电路单相双半波电路(dinl)：m=2 XB=LB单相桥式电路单相桥式电路(dinl)：m=2 XB=LB三相半波电路三相半波电路(dinl)：m=XB=LB三相桥式电路三相桥式电路(dinl)：m=6 XB=LB第二十六页，共29页。换相重叠换相重叠(chngdi)角角tuuuuuuuti第二十七页，共29页。换相重叠换相重叠(chngdi)角角单相双半波单相双半波(bn b)电路：电路：m=2 XB=LB单相单相(dn xin)桥式电路：桥式电路：m=2 XB=LB第二十八页，共29页。换相重叠换相重叠(chngdi)角角三相三相(sn xin)半波电路：半波电路：m=XB=LB三相桥式电路：三相桥式电路：m=6 XB=LBU2取取3 U2六相半波六相半波(bn b)电路：电路：m=6 XB=LBU2取取U2第二十九页，共29页。