电力电子-第二章-整流电路

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1、《电力电子技术》电子教案第2章整流电路引言整流电路：出现最早的电力电子电路，将交流电变为直流电按组成的器件可分为不可控、半控、全控三种按电路结构可分为桥式电路和零式电路按交流输入相数分为单相电路和多相电路按变压器二次侧电流的方向是单向或双向2.1单相可控整流电路交流侧接单相电源重点注意：工作原理（波形分析）、定量计算、不同负载的影响。变压器T起变换电压和隔离的作用1.带电阻负载的工作情况电阻负载的特点：电压与电流成正比，两者波形相同2.1.1单相半波可控整流电路图2-1单相半波可控整流电路及波形2.带阻感负载的工作情况阻感负载的特点：电感对电流变化有抗拒作用，

2、使得流过电感的电流不能发生突变电力电子电路的一种基本分析方法:通过器件的理想化，将电路简化为分段线性电路，分段进行分析计算对单相半波电路的分析可基于上述方法进行：当VT处于断态时，相当于电路在VT处断开，id=0。当VT处于通态时，相当于VT短路2.1.1单相半波可控整流电路图2-2带阻感负载的单相半波电路及其波形负载阻抗角j、触发角a、晶闸管导通角的关系若j为定值，a越大，在u2正半周L储能越少，维持导电的能力就越弱，θ越小若a为定值，j越大，则L贮能越多，θ越大；且j越大，在u2负半周L维持晶闸管导通的时间就越接近晶闸管在u2正半周导通的时间，ud中负的部分

3、越接近正的部分，平均值Ud越接近零，输出的直流电流平均值也越小。2.1.1单相半波可控整流电路2.1.1单相半波可控整流电路图2-4单相半波带阻感负载有续流二极管的电路及波形单相半波可控整流电路的特点：简单，但输出脉动大，变压器二次侧电流中含直流分量，造成变压器铁芯直流磁化实际上很少应用此种电路分析该电路的主要目的在于利用其简单易学的特点，建立起整流电路的基本概念2.1.1单相半波可控整流电路2.1.2单相桥式全控整流电路1.带电阻负载的工作情况工作原理及波形分析VT1和VT4组成一对桥臂，在u2正半周承受电压u2，得到触发脉冲即导通，当u2过零时关断VT2和V

4、T3组成另一对桥臂，在u2负半周承受电压-u2，得到触发脉冲即导通，当u2过零时关断图2-5单相全控桥式带电阻负载时的电路及波形2.1.2单相桥式全控整流电路2.带阻感负载的工作情况为便于讨论，假设电路已工作于稳态，id的平均值不变。假设负载电感很大，负载电流id连续且波形近似为一水平线u2过零变负时，由于电感的作用晶闸管VT1和VT4中仍流过电流id，并不关断至ωt=π+a时刻，给VT2和VT3加触发脉冲，因VT2和VT3本已承受正电压，故两管导通图2-6单相全控桥带阻感负载时的电路及波形2.1.2单相桥式全控整流电路3.带反电动势负载时图2-7单相桥式全控整

5、流电路接反电动势—电阻负载时的电路及波形2.1.3单相全波可控整流电路图2-9单相全波可控整流电路及波形单相全波与单相全控桥从直流输出端或从交流输入端看均是基本一致的2.1.4单相桥式半控整流电路图2-10单相桥式半控整流电路，有续流二极管，阻感负载时的电路及波形2.2三相可控整流电路负载容量较大，或要求直流电压脉动较小、易滤波时用三相半波可控整流电路是基本，三相桥式全控整流电路应用最广2.2.1三相半波可控整流电路1.电阻负载电路的特点：变压器二次侧接成星形得到零线，而一次侧接成三角形避免3次谐波流入电网三个晶闸管分别接入a、b、c三相电源，其阴极连接在一起—

6、—共阴极接法图2-12三相半波可控整流电路共阴极接法电阻负载时的电路及a=0时的波形2.2.1三相半波可控整流电路假设将电路中的晶闸管换作二极管，成为三相半波不可控整流电路。此时，相电压最大的一个所对应的二极管导通，并使另两相的二极管承受反压关断，输出整流电压即为该相的相电压一周期中，在wt1~wt2期间，VD1导通，ud=ua在wt2~wt3期间，VD2导通，ud=ub在wt3~wt4期间，VD3导通，ud=uc二极管换相时刻为自然换相点，是各相晶闸管能触发导通的最早时刻，将其作为计算各晶闸管触发角a的起点，即a=02.2.1三相半波可控整流电路a=0时

7、的工作原理分析变压器二次侧a相绕组和晶闸管VT1的电流波形相同，变压器二次绕组电流有直流分量晶闸管的电压波形，由3段组成：第1段，VT1导通期间，为一管压降，可近似为uT1=0第2段，在VT1关断后，VT2导通期间，uT1=ua-ub=uab，为一段线电压第3段，在VT3导通期间，uT1=ua-uc=uac为另一段线电压增大a值,将脉冲后移,整流电路的工作情况相应地发生变化2.2.1三相半波可控整流电路a=30时的波形负载电流处于连续和断续之间的临界状态图2-13三相半波可控整流电路，电阻负载，a=30时的波形a>30的情况特点：负载电流断续，晶闸管导通角

8、小于120图2-14三