可控整流电路2(三相半波).ppt

《可控整流电路2(三相半波).ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《可控整流电路2(三相半波).ppt（48页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、电力电子技术 可控整流电路1南京工业大学自动化学院2.2 三相可控整流电路三相可控整流电路单相可控单相可控整流电路整流电路优点优点：元件少，电路简单：元件少，电路简单缺点缺点：Ud脉动较大，三相电网不平脉动较大，三相电网不平衡，仅适于小容量设备衡，仅适于小容量设备三相可控三相可控整流电路整流电路三相半波三相半波三相桥式三相桥式带平衡电抗器双反星形等带平衡电抗器双反星形等2南京工业大学自动化学院交流测由三相电源供电。交流测由三相电源供电。负负载载容容量量较较大大，或或要要求求直直流流电电压压脉脉动动较较小小、容容易易滤波。滤波。基基本本的的是是三三相相半半波波可可控控整整流流电电路路，三三相相桥

2、桥式式全全控控整流电路应用最广整流电路应用最广 三相交流电数学表达式为：三相交流电数学表达式为：3南京工业大学自动化学院4南京工业大学自动化学院交流测由三相电源供电。交流测由三相电源供电。负负载载容容量量较较大大，或或要要求求直直流流电电压压脉脉动动较较小小、容容易易滤波。滤波。基基本本的的是是三三相相半半波波可可控控整整流流电电路路，三三相相桥桥式式全全控控整流电路应用最广整流电路应用最广 三相交流电数学表达式为：三相交流电数学表达式为：5南京工业大学自动化学院2.2.1 三相半波可控整流电路三相半波可控整流电路一一、电路结构电路结构:变压器二次侧接成星形得到零线，而一次侧接成三角形避变压器

3、二次侧接成星形得到零线，而一次侧接成三角形避 免免3次谐波流入电网次谐波流入电网 三个晶闸管分别接三个晶闸管分别接入入a、b、c三相电源，其阴极连接在一三相电源，其阴极连接在一 起起共阴极接法共阴极接法6南京工业大学自动化学院 控制角控制角=0 (相当于三个整流管情况相当于三个整流管情况)自然换相点自然换相点二二、工作原理工作原理1.电阻性负载电阻性负载7南京工业大学自动化学院 Ta导通时刻导通时刻在三相相电压正半周三相相电压正半周波形的交点波形的交点t1t1处触发处触发最高电压为最高电压为a a相，所以相，所以a a相相SCRSCR导通导通8南京工业大学自动化学院 Tb导通时刻导通时刻在三相

4、相电压正半周三相相电压正半周波形的交点波形的交点t2t2处触发处触发最高电压为最高电压为b b相，所以相，所以b b相相SCRSCR导通导通a a相承受相承受Ua-UbUa-Ub9南京工业大学自动化学院 Tc导通时刻导通时刻在三相相电压正半周三相相电压正半周波形的交点波形的交点t3t3处触发处触发最高电压为最高电压为c c相，所以相，所以c c相相SCRSCR导通导通a a相承受相承受Ua-UcUa-Uc10南京工业大学自动化学院 控制角控制角=3011南京工业大学自动化学院 Ta导通时刻导通时刻在换相角等于在换相角等于3030度时度时TaTa触触发导通发导通A A相电流为相电流为idid，其

5、余为零其余为零当其电压变为零时，正好当其电压变为零时，正好触发触发B B相相12南京工业大学自动化学院 Tb导通时刻导通时刻TbTb在换相角等于在换相角等于3030度度时触发导通，时触发导通，a a相承受相承受Ua-UbUa-UbB B相电流为相电流为idid，其余为其余为零零13南京工业大学自动化学院 Tc导通时刻导通时刻TcTc在换相角等于在换相角等于3030度度时触发导通，时触发导通，a a相承相承受受Ua-UcUa-UcC C相电流为相电流为idid，其余为其余为零零14南京工业大学自动化学院相晶闸管的电压波形，由相晶闸管的电压波形，由3 3段组成：段组成：0 0，u uabab，u

6、uacac ，最大最大电压为线电压峰值电压为线电压峰值(1.414(1.414U UL L)。增增大大值值，输输出出整整流流波波形形后后移移，每管依次导通每管依次导通120120度；度；=30=30 时，负载电流处于连续时，负载电流处于连续和断续之间的临界状态和断续之间的临界状态3030 时工作小结时工作小结15南京工业大学自动化学院 控制角控制角 30150 以以60为为例例16南京工业大学自动化学院 Ta导通时刻导通时刻TaTa导通在换相角等于导通在换相角等于6060度度时触发导通时触发导通当其电压变为零时，当其电压变为零时，TaTa自自然关闭然关闭A A相电流为相电流为idid，其余为零

7、其余为零17南京工业大学自动化学院 Tb导通时刻导通时刻TbTb在在换换相相角角等等于于6060度度时时触触发导通，发导通，a a相承受相承受Ua-UbUa-Ub当当TbTb电电压压变变为为零零时时，TbTb自自然然关关闭闭,此此时时a a相相晶晶闸闸管管承受电压承受电压uauaB B相电流为相电流为idid，其余为零其余为零18南京工业大学自动化学院 Tc导通时刻导通时刻TcTc在在换换相相角角等等于于6060度度时时触触发发导导通，通，a a相承受相承受Ua-UcUa-Uc当当TcTc电电压压变变为为零零时时，TcTc自自然然关关闭闭,此时此时a a相承受电压为相承受电压为uauac c相

8、电流为相电流为idid，其余为零其余为零19南京工业大学自动化学院负载电负载电流断流断续续；晶晶闸闸管管导导通角小于通角小于120120；晶晶闸闸管管的的电电压压波波形形由由6 6段段组组成：成：0 0，u ua a,u uabab，u ua a,u ua,a,u uacac,30 150时时工作小工作小结结20南京工业大学自动化学院 导通角与电流连续关系导通角与电流连续关系30时时，输输出出电压电压ud和和id波形出波形出现现断断续续，各相晶，各相晶闸闸管管导导通小于通小于12021南京工业大学自动化学院 SCR SCR承受的最大电承受的最大电 压：压：线电压峰值线电压峰值移相范围移相范围：

9、150 150 工作波形小结工作波形小结22南京工业大学自动化学院 平均电压计算平均电压计算当a=0时，Ud最大，为 整流电压平均值的计算整流电压平均值的计算a30时，负载电流连续，有：23南京工业大学自动化学院a30时，负载电流断续，晶闸管导通角减小，此时有：当a=150时，Ud等于零，也说明最大导通角只能是150 24南京工业大学自动化学院电压量关系图25南京工业大学自动化学院 负载电流计算负载电流计算 负载电流平均值为晶闸管轮流导通，所以平均值为负载的三分之一26南京工业大学自动化学院 晶闸管电压额定值计算晶闸管电压额定值计算 晶闸管承受的最大反向电压，为变压器二次线电压峰值，即 晶闸管

10、阳极与阴极间的最大正向电压等于变压器二次相电压的峰值，即27南京工业大学自动化学院晶闸管电流有效值即为变压器次绕组电流有效值当30时当3030时：36南京工业大学自动化学院TbTb在换相角等于在换相角等于6060度时度时触发导通，触发导通，a a相承受相承受Ua-Ua-UbUb当当TbTb电压变为零后，电压变为零后，TbTb继续导通，继续导通，a a相承受相承受Ua-Ua-UbUbB B相电流为相电流为idid，其余为其余为零零37南京工业大学自动化学院TcTc在在换换相相角角等等于于6060度度时时触触发发导导通通，a a相相承承受受Ua-Ua-UcUc当当TcTc电电压压变变为为零零后后，

11、TcTc继继续续导导通通，a a相相承承受受Ua-Ua-UcUcc c相电流为相电流为idid，其余为其余为零零38南京工业大学自动化学院 平均电压计算当a=0时，Ud最大，为 当a=90时，Ud为零所以移相范围内90整流电压平均值的计算整流电压平均值的计算在电流连续条件下，晶闸管导通120时，39南京工业大学自动化学院 晶闸管电流额值计算变压器二次电流即晶闸管电流的有效值为 晶闸管的额定电流为40南京工业大学自动化学院晶闸管最大正、反向电压峰值均为变压器二次线电压峰值三相半波的主要缺点在于其变压器二次电流中含有直流分量，为此其应用较少。41南京工业大学自动化学院电压关系图 Ud/U2与a成余

12、弦关系，如图中的曲线所示三相半波可控整流电路Ud/U2随a变化的关系1电阻负载 2电感负载 42南京工业大学自动化学院 三相半波共阳极可控整流电路 三个SCR的阳极相连 输出电压的负端 零线-输出电压的正端 相电压最低的SCR触发导通43南京工业大学自动化学院 Ta导通时刻在三相相电压负半周三相相电压负半周波形的交点后波形的交点后角处角处触发触发最低电压为最低电压为a a相，所以相，所以a a相相SCRSCR导通导通44南京工业大学自动化学院 Tb导通时刻在三相相电压负半周三相相电压负半周波形的交点后波形的交点后角处角处触发触发最低电压为最低电压为b b相，所以相，所以b b相相SCRSCR导

13、通导通45南京工业大学自动化学院 Tc导通时刻在三相相电压负半周三相相电压负半周波形的交点后波形的交点后角处角处触发触发最低电压为最低电压为c c相，所以相，所以c c相相SCRSCR导通导通46南京工业大学自动化学院 三相半波可控整流电路特点三相半波可控整流电路特点 电路简单：电路简单：SCRSCR元件少，接线简单，只需三套触发电路，元件少，接线简单，只需三套触发电路，控制较容易。控制较容易。变压器利用率低变压器利用率低 变压器每绕组只有三分之一周期流过电流，存在直流磁势（直变压器每绕组只有三分之一周期流过电流，存在直流磁势（直流偏磁），须加大变压器铁心的截面积（为避免铁心饱和），流偏磁），

14、须加大变压器铁心的截面积（为避免铁心饱和），故该电路一般用于中小容量的设备上。故该电路一般用于中小容量的设备上。47南京工业大学自动化学院 总结总结 SCRSCR承受的最大电压：承受的最大电压：线电压峰值线电压峰值 移相范围移相范围：150 150，9090（大电感负载）（大电感负载）共阴极电路：共阴极电路：只在相电压为正时触发导通只在相电压为正时触发导通 自然换相点：三相正半波的交点自然换相点：三相正半波的交点 共阳极电路：共阳极电路：只在相电压为负时触发导通只在相电压为负时触发导通 自然换相点：三相负半波的交点自然换相点：三相负半波的交点 电流连续时：电流连续时：Ud=1.17U2cos 48