大功率可控整流电路

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1、3.6大功率可控整流电路带平衡电抗器的双反星形可控整流电路的特点：适用于低电压、大电流的场合多重化整流电路的特点：在采用相同器件时可达到更大的功率可减少交流侧输入电流的谐波或提高功率因数，从而减小对供电电网的干扰。3.6.1带平衡电抗器的双反星形可控整流电路电解电镀等工业中应用低电压大电流（例如几十伏，几千至几万安）可调直流电源带平衡电抗器的双反星形可控整流电路电路结构的特点变压器二次侧为两组匝数相同极性相反的绕阻，分别接成两组三相半波电路。变压器二次侧两绕组的极性相反可消除铁芯的直流磁化。设置电感量为Lp的平衡电抗器是为保证两组三相半波整流电路能同时导电。与三相桥式电路相比，在采用

2、相同晶闸管的条件下，双反星形电路的输出电流可大一倍。绕组的极性相反的目的：消除直流磁通势如何实现？如图可知，虽然两组相电流的瞬时值不同，但是平均电流相等而绕组的极性相反，所以直流安匝互相抵消。双反星形电路，=0时两组整流电压、电流波形接平衡电抗器的原因：两个直流电源并联时，只有当电压平均值和瞬时值均相等时，才能使负载均流。双反星形电路中，两组整流电压平均值相等，但瞬时值不等。两个星形的中点n1和n2间的电压等于ud1和ud2之差。该电压加在Lp上，产生电流ip，它通过两组星形自成回路，不流到负载中去，称为环流或平衡电流。考虑到ip后，每组三相半波承担的电流分别为Id/2±ip。为

3、了使两组电流尽可能平均分配，一般使Lp值足够大，以便限制环流在负载额定电流的1%～2%以内。双反星形电路中如不接平衡电抗器，即成为六相半波整流电路：只能有一个晶闸管导电，其余五管均阻断，每管最大导通角为60o，平均电流为Id/6。当α=0o时，Ud为1.35U2，比三相半波时的1.17U2略大些。六相半波整流电路因晶闸管导电时间短，变压器利用率低，极少采用。双反星形电路与六相半波电路的区别——有无平衡电抗器。平衡电抗器的作用：使得两组三相半波整流电路同时导电。对平衡电抗器作用的理解是掌握双反星形电路原理的关键。由于平衡电抗器的作用使得两组三相半波整流电路同时导电的原理分析：平衡电抗器

4、Lp承担了n1、n2间的电位差，它补偿了u’b和ua的电动势差，使得u’b和ua两相的晶闸管能同时导电。时，u’b>ua，VT6导通，此电流在流经LP时，LP上要感应一电动势up，其方向是要阻止电流增大。可导出Lp两端电压、整流输出电压的数学表达式如下：平衡电抗器作用下两个晶闸管同时导电的情况原理分析(续)：虽然，但由于Lp的平衡作用，使得晶闸管VT6和VT1同时导通。时间推迟至u’b与ua的交点时，u’b=ua。之后u’bu’b，电流才从VT6换至VT

5、2。此时变成VT1、VT2同时导电。每一组中的每一个晶闸管仍按三相半波的导电规律而各轮流导电。平衡电抗器作用下两个晶闸管同时导电的情况由上述分析可得：平衡电抗器中点作为整流电压输出的负端，其输出的整流电压瞬时值为两组三相半波整流电压瞬时值的平均值，见下式，波形如图a中红色粗线所示。平衡电抗器作用下输出电压的波形和平衡电抗器上电压的波形=30、=60和=90时输出电压的波形分析需要分析各种控制角时的输出波形时，可先求出两组三相半波电路的ud1和ud2波形，然后根据式（2-98）做出波形(ud1+ud2)/2。双反星形电路的输出电压波形与三相半波电路比较，脉动程度减小了，脉动

6、频率加大一倍，f=300Hz。电感负载情况下，移相范围是90。如果是电阻负载，移相范围为120。当=30、60、90时，双反星形电路的输出电压波形整流电压平均值与三相半波整流电路的相等，为:Ud=1.17U2cos将双反星形电路与三相桥式电路进行比较可得出以下结论：（1）三相桥为两组三相半波串联，而双反星形为两组三相半波并联，且后者需用平衡电抗器。（2）当U2相等时，双反星形的Ud是三相桥的1/2，而Id是单相桥的2倍。（3）两种电路中，晶闸管的导通及触发脉冲的分配关系一样，ud和id的波形形状一样。3.6.2多重化整流电路整流装置功率进一步加大时，所产生的谐波、无功功

7、率等对电网的干扰也随之加大，为减轻干扰，可采用多重化整流电路。1.移相多重联结并联多重联结的12脉波整流电路有并联多重联结和串联多重联结，对于交流输入电流来说，二者效果相同。不仅可减少输入电流谐波，也可减小输出电压中的谐波并提高纹波频率，因而可减小平波电抗器。使用了平衡电抗器来平衡2组整流器的电流，其原理与双反星形电路中是一样的。2个三相桥并联而成的12脉波整流电路。移相30构成的串联2重联结电路利用变压器二次绕组接法的不同，使两组三相交流电源间相位错开