（高职)2.4 相控整流电路的换相压降ppt课件.ppt

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1、2.4 相控整流电路的换相压降 2.4 相控整流电路的换相压降相控整流电路的换相压降电力电子技术电力电子技术( (第第5 5版版) )第第2 2章章 相控整流电路相控整流电路 2.4 相控整流电路的换相压降相控整流电路的换相压降图图2.4.1 考虑变压器的漏抗后相控整流电路考虑变压器的漏抗后相控整流电路 的等效电路及输出电压、电流的波形的等效电路及输出电压、电流的波形 实际工作中，整流实际工作中，整流变压器存在漏抗，晶闸变压器存在漏抗，晶闸管之间的换流不能瞬时管之间的换流不能瞬时完成，会出现参与换流完成，会出现参与换流的两个晶闸管同时导通的两个晶闸管同时导通的现象，同时导通的时的现象，同时导通

2、的时间对应的电角度称为换间对应的电角度称为换相重叠角相重叠角。1 1、换相重叠角、换相重叠角L Ll l为变压器的每相绕组为变压器的每相绕组 折合到二次侧的漏抗折合到二次侧的漏抗 2.4 相控整流电路的换相压降相控整流电路的换相压降图图2.4.1 考虑变压器的漏抗后相控整流电路考虑变压器的漏抗后相控整流电路 的等效电路及输出电压、电流的波形的等效电路及输出电压、电流的波形 L Ll l为变压器的每相绕组为变压器的每相绕组 折合到二次侧的漏抗折合到二次侧的漏抗 2 2、工作过程、工作过程 当当tt时刻触发时刻触发时，相电流不能瞬时上时，相电流不能瞬时上升到升到d d值，相电流不能值，相电流不能瞬

3、时下降到零，电流换相瞬时下降到零，电流换相需要时间需要时间t t，换流重叠角，换流重叠角所对应的时间为所对应的时间为t t=/=/。在重叠角期间，在重叠角期间，、同时导通，产生一个虚拟同时导通，产生一个虚拟电流电流I Ik k ， 2.4 相控整流电路的换相压降相控整流电路的换相压降图图2.4.1 考虑变压器的漏抗后相控整流电路考虑变压器的漏抗后相控整流电路 的等效电路及输出电压、电流的波形的等效电路及输出电压、电流的波形 dtdiLuukAB12 而整流输出电压为而整流输出电压为dtdiLudtdiLuukAkBd11 )(21BAuu 由图可知由图可知)(21ABBuuu ( 2.4.1

4、)( 2.4.2 )2 2、工作过程、工作过程图图2.4.1 考虑变压器的漏抗后相控整流电路考虑变压器的漏抗后相控整流电路 的等效电路及输出电压、电流的波形的等效电路及输出电压、电流的波形 在在期间，直流输出电压比期间，直流输出电压比uA或或uB都小，使输出电压波形减少了一块都小，使输出电压波形减少了一块阴影面积阴影面积, 降低的电压值为降低的电压值为 ABuu 21)(21BAuu 式式 ud表明：表明：)(ABuu dtdiLk1 图中的阴影面积大小为：图中的阴影面积大小为： dIkkdiLtddtdiLA0101)( 4.5.3 )dIL1 2 2、工作过程、工作过程2.4 相控整流电路

5、的换相压降相控整流电路的换相压降2.4 相控整流电路的换相压降相控整流电路的换相压降图图2.4.1 考虑变压器的漏抗后相考虑变压器的漏抗后相控整流电路的等效电路控整流电路的等效电路1 1）换相压降）换相压降U U 3 3、参数计算、参数计算上式中上式中 是变压器每相漏感折合到二次则的漏电抗。是变压器每相漏感折合到二次则的漏电抗。 23232311ddIXILAU11LX 在图在图4.5.1(a)所示的三相半波可控整所示的三相半波可控整流电路中，整流输出电压为流电路中，整流输出电压为3相波形组相波形组合（即一周期内换相合（即一周期内换相3次），每个周期次），每个周期内有内有3个阴影面积，这些阴影

6、面积之和个阴影面积，这些阴影面积之和3S除以周期除以周期2，即为换相重叠角期间输，即为换相重叠角期间输出平均电压的减少量，称为换相压降出平均电压的减少量，称为换相压降U。 (2.4 .4) 换相压降换相压降U正比于负载电流正比于负载电流d d，它相当于整流电源增加了一项等，它相当于整流电源增加了一项等效电阻效电阻 ，但这个等效内阻并不消耗有功功率。，但这个等效内阻并不消耗有功功率。 231X2.4 相控整流电路的换相压降相控整流电路的换相压降2 2）换相重叠角）换相重叠角在图在图4.5.1(b)中为便于计算，将坐标原移到、相的自然换流点，设中为便于计算，将坐标原移到、相的自然换流点，设)3co

7、s(22 tUuA)3cos(22 tUuBtUttUdtdiLk sin6)3cos()3cos(22221 ttdUdiLk sin6221 dIkttdUdi021sin62 )cos(cos6221 UId )62(coscos211UId由式由式(4.5.1)可得可得将上式两边同乘以将上式两边同乘以得得从电路工作原理可知，当电感从电路工作原理可知，当电感Ll中电流从变到中电流从变到Id时，正好对应时，正好对应t从从变到变到+，将此条件代入式，将此条件代入式(4.5.5)得得即即则换相重叠角为则换相重叠角为 (2.4.5)(2.4.7)(2.4.6)2.4 相控整流电路的换相压降相控整

8、流电路的换相压降 上式表明，当上式表明，当L Ll l或或I Id d增大时，增大时，将增大；当将增大；当增大时，增大时，减小。减小。必须指出，如果在负载两端并联续流二极管，将不会出现换流重叠的必须指出，如果在负载两端并联续流二极管，将不会出现换流重叠的现象，因为换流过程被续流二极管的存在所改变。现象，因为换流过程被续流二极管的存在所改变。 2 2）换相重叠角）换相重叠角 )62(coscos211UId(2.4.7)图图2.4.1 考虑变压器的漏抗后相控整流电路的等效电路及输出电压、电流的波形考虑变压器的漏抗后相控整流电路的等效电路及输出电压、电流的波形2.4 相控整流电路的换相压降相控整流电路的换相压降2 2）换相重叠角）换相重叠角表表2.4.1 各种整流电路换相压降和换相重叠角的计算各种整流电路换相压降和换相重叠角的计算