电力电子技术06第2章 相控整流电路

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1、2.1单相可控整流电路2.2三相可控整流电路2.3变压器漏抗对整流电路的影响2.4有源逆变电路2.5电容滤波的不控整流电路2.6整流电路的谐波与功率因数2.7其他可控整流电路简介第2章　相控整流电路12.1单相可控整流电路2.1.1引言2.1.2单相半波可控整流电路2.1.3单相桥式全控整流电路22.1.1引言（1）整流电路的作用其作用是将交流电变为直流电，为应用最早的电力电子电路。（2）整流电路的分类按使用的功率器件不同可分为不控型、半控型和全控型三种形式。按交流侧输入相数的不同可分为单相整流电路、三相整流电路和多相整流电路。按电路形式不同可分为半波整流电路和全波整流电路。（3）整流电路的

2、逆运行状态改变整流电路的外部条件和内部控制，可使能量流向改变，即从直流侧流向交流侧，此时称为有源逆变。32.1.2单相半波可控整流电路器件阻断时，正、反向漏电流均为零。器件导通后，管压降为零。器件的du/dt、di/dt为无穷大，即满足一定的基本条件时可瞬时开通或关断（不计开通或关断的动态过程）。（1）分析假设正向导通反向阻断正向导通反向阻断正向阻断电力二极管的理想伏安特性晶闸管的理想伏安特性4电阻负载的特点负载中的电流与负载上的电压成正比，两者波形相似。四个重要名词触发延迟角从晶闸管开始承受正向电压起，到触发脉冲出现时的电角度，用a表示，称为触发延迟角，简称触发角或控制角。2.1.2单相半

3、波可控整流电路（2）带电阻负载时的工作情况5四个重要名词导通角晶闸管在一个电源周期中处于通态的电角度，用θ表示。移相范围能使输出电压从最大到最小变化的触发延迟角的变化范围。2.1.2单相半波可控整流电路（2）带电阻负载时的工作情况6四个重要名词相控方式通过改变触发脉冲的相位，来控制直流输出电压大小的方式，称为相位控制方式，简称相控方式。相控方式要求移相触发脉冲应与电源电压严格保持同步。2.1.2单相半波可控整流电路（2）带电阻负载时的工作情况7数值分析直流输出电压平均值2.1.2单相半波可控整流电路（2）带电阻负载时的工作情况显而易见：当a=0，Ud=Ud0=0.45U2；当a增大，Ud减小

4、；当a=π时，Ud=0；所以a的移相范围为0~180；直流输出电流平均值与直流输出电压平均值成正比。8数值分析直流输出电压有效值2.1.2单相半波可控整流电路（2）带电阻负载时的工作情况变压器二次电流（即流过晶闸管电流）的有效值变压器二次侧功率因数显而易见：a越大，功率因数越低；当a=0时，功率因数为0.7071。9阻感负载的特点因电感对电流变化的阻碍作用，使得回路电流在器件通断时不能发生突变。分析中着重注意负载阻抗角j、触发角a、晶闸管导通角θ间的关系。2.1.2单相半波可控整流电路（3）阻感负载时的工作情况单相半波可控整流电路带阻感负载10波形分析晶闸管导通后的回路方程:（3）阻感负载

5、时的工作情况2.1.2单相半波可控整流电路当：此时负载电流准备上升uR11波形分析晶闸管导通后的回路方程:（3）阻感负载时的工作情况2.1.2单相半波可控整流电路当：uR此时交流电能转变为电感的磁场储能以及电阻耗能。12波形分析晶闸管导通后的回路方程:（3）阻感负载时的工作情况2.1.2单相半波可控整流电路当：uR此时负载电流及电阻压降最大。13波形分析晶闸管导通后的回路方程:（3）阻感负载时的工作情况2.1.2单相半波可控整流电路当：uR此时电感的磁场储能提供电阻耗能，并回馈电网。14波形分析晶闸管导通后的回路方程:（3）阻感负载时的工作情况2.1.2单相半波可控整流电路其中特别是当：uR

6、此时晶闸管正偏继续导通。15波形分析晶闸管导通后的回路方程:（3）阻感负载时的工作情况2.1.2单相半波可控整流电路当：uR此时电感的磁场储能释放完毕，流过晶闸管的电流小于维持电流而关断。16uR关于磁场储能的进一步说明（3）阻感负载时的工作情况2.1.2单相半波可控整流电路17输出电压平均值（3）阻感负载时的工作情况2.1.2单相半波可控整流电路uR因输出电压波形出现负的面积，故其平均值比纯电阻负载时有所降低。18三点结论（3）阻感负载时的工作情况2.1.2单相半波可控整流电路电感的存在延迟了晶闸管的关断时刻。导通角的大小与触发角及负载阻抗角的大小有关，其一般规律是：导通角越大，输出电压平

7、均值越小，此处与纯电阻负载时恰恰相反。当j角一定时，a角越小q角越大。当a角一定时，j角越大q角越大。其物理概念为：储能时间越长或电感量越大，电感线圈储存的磁场能量越多，则释放能量的时间越长。19原理分析（4）阻感负载加续流二极管2.1.2单相半波可控整流电路当u2过零变负时，VD导通使ud为零，VT承受反压而关断。当电感足够大时，电感中储存的能量保证了电流id在L−R−VD回路中继续流通，此过程称为续流。提