三相可控整流电路.ppt

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1、三相可控整流电路三相可控整流电路 一、三相半波可控整流电路（一）电阻性负载 udidN三角形三角形星形星形1 1 电路的特点：电路的特点：变变压压器器一一次次侧侧接接成成三三角角形形，而而二二次次侧侧必必须须接接成成星星形形。因因为为星星形形点点是是直直流流电电的负极；的负极；三三个个晶晶闸闸管管分分别别接接入入 、b b、c c三三相相电电源源，其其阴阴极极连连接接在在一一起起共共阴阴极极接接法法 。图1 一、三相半波可控整流电路udidN0tuu ubucwtwt1 1wtwt2 2wtwt3 3wtwt4 4VDVD1 1导通，导通，u ud d=u u VDVD2 2导通，导通，u u

2、d d=u ub bVDVD3 3导通，导通，u ud d=u uc c上上图图为为二二极极管管整整流流电电路路，二二极极管管换换相相时时刻刻为为自自然然换换相相点点，将将其其作作为为计计算算各各晶晶闸闸管管触触发发角角 的的起起点点，即即=0=0。自然换相点自然换相点（=0=0）图2 2 自然换相点图图3 三相半波可控整流电路三相半波可控整流电路 =0 时的波形时的波形 三相半波可控整流电路3.3.工作原理：工作原理：（1 1）00 每个管子导通每个管子导通120,120,三相电源轮流向三相电源轮流向负载供电，负载供电，负载电压负载电压u ud d为三相电源电压为三相电源电压正半周包络线，如

3、图正半周包络线，如图d d所示。所示。a)电路原理图电路原理图 b)三相交流电的波形图三相交流电的波形图 c)c)脉冲波形图脉冲波形图 d)d)整流输出波形图整流输出波形图)Rb)c)d)e)f)u2Ridu ubuc =0Owt1wt2wt3uGOudOOu bu cOiVT1uVT1wtwtwtwtwt（2）=30时，波形如图4所示 30 时的波形：负载电流连续，晶闸管导通角等于时的波形：负载电流连续，晶闸管导通角等于120 。（。（30 时负时负载电流连续和断续之间的临界状态）载电流连续和断续之间的临界状态）图4（3）=60时，波形如图5所示 30的情况：负载电流断续，晶闸管导通角小于1

4、20。移相范围移相范围：0 150 图5（二）阻感负载1 工作原理及波形分析图图6 三相半波可控整流电路，阻感负载三相半波可控整流电路，阻感负载时的电路及时的电路及=60 时的波形时的波形 一、三相半波可控整流电路阻阻感感负负载载是是指指负负载载既既有有电电阻阻也也有有电电感感，当当L L值值很很大大时时，i id d波波形形基基本本平平直直0 0 3030 时时：整整流流电电压压波波形与电阻负载时相同。形与电阻负载时相同。3030 9090时时：（如如 =60=60 时的波形于时的波形于图图6 6所示）。所示）。特特点点：晶晶闸闸管管导导通通角角均均为为120120，与与控控制制角角 无无关

5、关；移移相相范范围围为为9090 ；晶闸管电流波形近似为方波。；晶闸管电流波形近似为方波。2.各电量计算(1)输出电压平均值 ud(2）负载电流平均值(3）流过晶闸管的电流平均值IdT、有效值IT 以及承受的最高电压UTM分别为 三相半波可控整流电路图图8 三相半波可控整流电路，阻感负载三相半波可控整流电路，阻感负载(不接续不接续流管流管)时的波形时的波形3.大电感负载接续流二极管为了扩大移相范围并使负载电流id 平稳，可在电感负载两端并接续流二极管，由于续流管的作用，ud波形已不出现负值，与电阻性负载ud波形相同。一、三相半波可控整流电路接入接入VD图图7 三相半波可控整流电路，阻感负载三相

6、半波可控整流电路，阻感负载(接接续流管续流管)时的波形时的波形 大电感负载接续流二极管在030区间，电源电压均为正值，ud波形连续，续流管不起作用；当30150区间，电源电压出现过零变负时，续流管及时导通为负载电流提供续流回路，晶闸管承受反向电源相电压而关断。这样ud波形断续但不出现负值。续流管VD起作用时，晶闸管与续流管的导通角分别为：三相半波可控整流电路图94 反电动势负载与单相全控桥反电势负载情况相似，与单相全控桥反电势负载情况相似，在电枢回路中串入电感量足够大的在电枢回路中串入电感量足够大的Ld。这就为含有反电势的大电感负载，其这就为含有反电势的大电感负载，其波形分析、各电量计算式与大

7、电感负波形分析、各电量计算式与大电感负载时相同载时相同，仅电流计算公式不同，仅电流计算公式不同同样，为了扩大移相范围，并使同样，为了扩大移相范围，并使id波波形更加平稳，也可在负载两端并联续形更加平稳，也可在负载两端并联续流管流管VD。其波形分析和计算方法，其波形分析和计算方法，与接续流管的三相半波大电感负载相与接续流管的三相半波大电感负载相同同。图图10 三相半波可控整流电路，反电动三相半波可控整流电路，反电动势负载的波形势负载的波形思考1 三相半波可控整流电路为什么要将电源变压器的次级接成星形？2 阻感负载时为何接有续流二极管？3 如果有一个可控硅元件击穿会怎样？二、三相桥式全控整流电路1

8、.工作原理共共阴阴极极组组阴阴极极连连接接在在一一起起的的3个个晶晶闸闸管管（VT1，VT3，VT5）共共阳阳极极组组阳阳极极连连接接在在一一起起的的3个个晶晶闸闸管管（VT4，VT6，VT2）图图11 三相桥式全控整流电路原理图三相桥式全控整流电路原理图导通过程：导通过程：VT1、VT2、VT6导通导通 VT3、VT4、VT2导通导通 VT5、VT6、VT4导通导通阳极电压最大的导通阳极电压最大的导通阴极电压最低的导通阴极电压最低的导通2.阻感负载时的工作情况 60时（=0 如图12所示；=30 如图13所示）ud波形连续，工作情况与带电阻负载时十分相似。区别在于：id的波形可近似为一条水平

9、线。60时（=90如图14所示）阻感负载时的工作情况与电阻负载时不同。电阻负载时，ud波形不会出现负面积 阻感负载时，ud波形会出现负面积带阻感负载时，三相桥式全控整流电路的 角移相范围为:0 90。主要包括二、三相桥式全控整流电路图12 三相桥式全控整流电路带阻感负载=0时的波形图13 三相桥式全控整流电路带阻感负载=30时的波形图14 三相桥式整流电路带阻感负载，=90时的波形3 定量分析当整流输出电压连续时（即带阻感负载时，或带电阻负载 60时）的平均值为：带电阻负载且 60时，整流电压平均值为：输出电流平均值为：Id=Ud/R二、三相桥式全控整流电路晶闸管及输出整流电压的情况如下表所示

10、时时 段段IIIIIIIVVVI共阴极组中导通共阴极组中导通的晶闸管的晶闸管VT1VT1VT3VT3VT5VT5共阳极组中导通共阳极组中导通的晶闸管的晶闸管VT6VT2VT2VT4VT4VT6整流输出电压整流输出电压udu-ub=u bu-uc=u cub-uc=ubcub-u=ub uc-u=uc uc-ub=ucb二、三相桥式全控整流电路4.三相桥式全控整流电路的特点（1）2管同时导通形成供电回路，其中共阴极组和共阳极组各1管，且不能为同1相器件。（2）对触发脉冲的要求：按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的顺序，相位依次差60。共阴极组VT1、VT3、VT5的脉冲依次差120

11、，共阳极组VT4、VT6、VT2也依次差120。同一相的上下两个桥臂，即VT1与VT4，VT3与VT6，VT5与VT2，脉冲相差180。二、三相桥式全控整流电路 （3）ud一周期脉动6次，每次脉动的波形都一样，故该电路为6脉波整流电路。（4）需保证同时导通的2个晶闸管均有脉冲可采用两种方法：单宽脉冲触发、双窄脉冲触发 （5）晶闸管承受的电压波形与三相半波时相同，晶闸管承受最大正、反向电压的关系也相同。二、三相桥式全控整流电路三、数字式脉冲移相触发器1 数字式移相触发电路的工作原理框图利用专用芯片进行直接数字控制已较普遍采用，其控制灵活便于实现生产过程的自动化。2 2触发脉冲与主电路电压的同步触

12、发脉冲与主电路电压的同步同步的概念触发脉冲必须在管子阳极电压为正时的某一区间内出现，晶闸管才能被触发导通。同步电压的获取正确选择同步信号电压相位以及得到不同相位同步电压的方法，称为晶闸管电路的同步或定相。以三相桥式全控整流电路来说明：3 集成电路脉冲触发器4 主电路与触发电路的同步图15四、三相桥式全控整流电路的作用该整流电路应用极广，现列几例：1.同步电动机可控硅励磁；2.中频铸钢炉；3.直流电机调速；4.直流电焊机；5.电气化铁路等。思考1 三相桥式全控整流电路为什么要将主电路与触发电路同步?2 三相半控整流与三相桥式全控整流有何区别?3 如果有一个可控硅元件的控制极脉冲失去，会怎样？如果

13、有一个可控硅元件击穿会如何？进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会想起进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会想起那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。记忆中的故那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。记忆中的故乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老少，个个手持乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老少，个个手持一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着“怎么这么热怎么这么热”，于是三五成群，聚在大树，于是三五成群，聚在大树下，或站着，或随即坐在石头上，手

14、持那把扇子，边唠嗑边乘凉。孩子们却在周下，或站着，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑边乘凉。孩子们却在周围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到“强子，别跑了，快来我给你扇扇强子，别跑了，快来我给你扇扇”。孩。孩子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，这才一跑一踮地围过了，这时子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，这才一跑一踮地围过了，这时母亲总是，好似生气的样子，边扇边训，母亲总是，好似生气的样子，边扇边训，“你看热的，跑什么？你看热的，跑什么？”此时这把蒲扇，此时这把蒲扇，是那么凉快，那么的温馨幸福，有母亲的味道！蒲扇是中国传统工艺品，在是那么凉快

15、，那么的温馨幸福，有母亲的味道！蒲扇是中国传统工艺品，在我国已有三千年多年的历史。取材于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表我国已有三千年多年的历史。取材于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表面光滑，因而，古人常会在上面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即面光滑，因而，古人常会在上面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即今日的蒲扇，江浙称之为芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非今日的蒲扇，江浙称之为芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非圆，轻巧又便宜的蒲扇。蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，圆，轻巧又便宜的蒲扇。蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，也走过了我们的半个人生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长也走过了我们的半个人生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长长的时间隧道，袅长的时间隧道，袅结束