相控整流课件

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1、第二章相控整流电路March3,20001北方交通大学电气工程系要求及重点理解和掌握单相桥式、三相半波、三相桥式等整流电路的电路结构、工作原理、波形分析、电气性能、分析方法和参数计算。重点：波形分析和基本电量计算的方法。难点：不同负载对工况的影响和整流器交流侧电抗对整流电路的影响March3,20002北方交通大学电气工程系整流电路的分类不可控整流电路直流整流电压和交流电源电压的比固定全控整流电路直流整流电压的平均值和极性可调半控整流电路负载电压平均值可调、极性不能改变March3,20003北方交通大学电气工程系可

2、控整流电路的分类按电路结构分类桥式电路（又称全波电路或双拍电路）零式电路（又称半波电路或单拍电路）按输出电压脉波数分类单脉波电路双脉波电路三脉波电路多脉波电路March3,20004北方交通大学电气工程系可控整流电路的分类（续）按控制方式分类相控式电路斩控式电路按组成器件分类全控型电路半控型电路按工作范围分类单象限电路多象限电路按电网相数分类单相电路三相电路多相电路March3,20005北方交通大学电气工程系可控整流电路的一般结构整流电路在应用中，应满足的基本技术要求整流电路的理想条件：理想器件理想电源March3

3、,20006北方交通大学电气工程系整流电路的分析方法波形分析法：根据电源电压u2和控制角以及负载性质，作出负载电压ud、负载电流id、和整流元件的电压、电流波形图，从而导出基本电量的计算公式及数量关系。具体步骤：1、绘出主电路原理图，标出各电量和元件序号；2、画出相（线）电压波形图，确定自然换相点；March3,20007北方交通大学电气工程系整流电路的分析方法（续）3、根据控制角在相应位置上绘出触发脉冲，并标明相应序号；4、根据可控整流电路的工作原理，绘出负载电压ud、负载电流id、SCR电流iT等波形；5、

4、根据波形图，导出基本电量的计算式；6、对整流电路进行综合评价。例如：电路的优、缺点；电路的可控移相范围；负载电流是否连续；整流元件承受的最大正、反向电压值；整流电压ud的纹波系数w和脉动系数m等。March3,20008北方交通大学电气工程系整流电路的基本概念控制角从晶闸管开始承受正向电压到被触发导通这一角度。导通角晶闸管在一个周期内导通的电角度。移相改变控制角的大小，即改变触发脉冲出现的相位。移相控制March3,20009北方交通大学电气工程系整流电路的基本概念（续）移相范围控制角的允许调节范围

5、。同步触发脉冲信号和晶闸管电压（即电源电压）在频率和相位上的协调配合关系。自然换相点当电路中的可控元件全部由不可控元件代替时，各元件的导电转换点。March3,200010北方交通大学电气工程系单相半波可控整流电路工作原理波形分析March3,200011北方交通大学电气工程系单相半波整流电路的基本电量直流平均电压Ud与控制角的关系:Ud=f()直流平均电流Id与的关系:Id=f()负载两端的电压有效值U与的关系：U=f()March3,200012北方交通大学电气工程系单相半波整流电路的基本电量（续）副

6、边绕组电流有效值I2与的关系：Id=f()流过SCR的电流有效值IT和平均值IdTSCR承受的最大正向电压UDM和最大反向电压URMMarch3,200013北方交通大学电气工程系单相半波整流电路的基本电量（续）电路的功率因数cos与的关系P---有效输出功率S---次级视在功率March3,200014北方交通大学电气工程系单相半波整流电路的基本电量（续）整流电压的纹波系数w（=0º）整流电压的脉动系数m（=0º）March3,200015北方交通大学电气工程系单相半波整流电路的特点结构简单单脉波电

7、路电压脉动率高变压器利用率低变压器存在直流磁化问题March3,200016北方交通大学电气工程系单相全控桥式整流电路（R负载）工作原理波形分析March3,200017北方交通大学电气工程系单相全控桥式电路（R负载）电量计算输出平均电压Ud移相范围0º～180º输出平均电流IdSCR平均电流IdT=Id/2March3,200018北方交通大学电气工程系负载电压有效值U变压器副边绕组电流有效值I2流过晶闸管的电流有效值功率因数cosMarch3,200019北方交通大学电气工程系课堂思考（一）试分析下面电路的输出

8、电压波形：March3,200020北方交通大学电气工程系单相全控桥式整流电路（L负载）工作原理波形分析March3,200021北方交通大学电气工程系单相全控桥式电路（L）电量计算输出平均电压Ud移相范围0º～90º输出平均电流IdMarch3,200022北方交通大学电气工程系单相全控桥式电路（L）电量计算（续）SCR平均电流IdT=Id/