晶闸管整流电路1

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1、《电力电子变流技术》电子教案第二章：整流电路（第一部分）第二章整流电路引言2.1单相可控整流电路2.1.1单相半波可控整流电路（单相半波）2.1.2单相桥式全控整流电路（单相全控桥）2.1.3单相桥式半控整流电路（单相半控桥）2.2三相可控整流电路2.2.1三相半波可控整流电路2.2.2三相桥式全控整流电路2.3变压器漏感对整流电路的影响整流电路是出现最早的电力电子电路，电路的功能是将交流电变为直流电。按组成的器件可分为不可控（二极管）、半控（SCR)、全控(全控器件）三种；按电路结构可分为桥式电

2、路和半波电路；按交流输入相数分为单相电路和三相电路。引言需掌握的内容：各种典型整流电路的工作原理、波形分析、基本数量关系、负载性质的影响；变压器漏抗对整流电路的影响；整流电路的谐波和功率因数分析；大功率场合的整流电路；相位控制电路的驱动控制。引言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。2.1.1单相半波可控整流电路（单相半波）SinglePhaseHalfWaveControlledRectifier1.带电阻负载的工作情况变压器T起变换电压

3、和隔离的作用；电阻负载的特点：电压与电流成正比，两者波形相同。图2-1单相半波可控整流电路及波形教材P21图2-1单相半波可控整流电路及波形工作过程和特点：（1）在U2的正半周，VT承受正向电压，0～ωt1期间，无触发脉冲，VT处于正向阻断状态，UVT＝U2，Ud=0;（2）ωt1以后，VT由于触发脉冲UG的作用而导通，则Ud=U2,UVT=0,Id=U2/R，一直到π时刻；（3）π～2π期间，U2反向，VT由于承受反向电压而关断,UVT=U2,Ud=0。以后不断重复以上过程。特点：为单拍电路，易

4、出现变压器直流磁化，应用较少。2.1.1单相半波可控整流电路（单相半波）〔若干概念〕单拍电路：指变压器副边在工作过程中只流过一个方向的电流，此时变压器有直流磁化现象；双拍电路：指变压器副边在工作过程中流过正反双向电流；“半波”整流：ud为脉动直流，波形只在u2正半周内出现，故称之。触发延迟角α：从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加触发脉冲止的电角度,用α表示,也称触发角或控制角。导通角θ：晶闸管在一个电源周期中处于通态的电角度称为，用θ表示。在半波电路中，θ＋α＝π。α的移相范围：指触发角α可以变

5、化的角度范围。在不同的电路中，α有不同的角度范围。如在单相半波电路中，α的移相角度范围是0～π。相控方式：这种通过控制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。〔基本数量关系〕直流输出电压平均值Ud（2-1）说明：使用万用表直流档测量Ud即为该数值；U2为电源电压有效值（220V）；α＝π时，Ud=0，可见可以通过调整α来调整Ud。直流输出电压有效值U（2-2）2.1.1单相半波可控整流电路（单相半波）SCR的若干参数关系：(1)IdT（流过SCR电流的平均值）（2

6、-3）(2)IT（流过SCR电流的有效值）（2-4）(3)UVT（SCR承受的正反向峰值电压）为〔注〕同学们对于这些符号定义，可以参看教材前面的符号说明。2.1.1单相半波可控整流电路（单相半波）整流电路的功率因数cosφ：cosφ＝（有功功率P）/（电源视在功率S）因为对于交流电源来说，i2总是滞后于U2,这相当于电源有一个感性负载，α越大，i2滞后U2的角度也越大，cosφ也就越小。P=负载的电压有效值×负载的电流有效值S＝电源的电压有效值×电源的电流有效值所以：（2-5）2.1.1单相半波可

7、控整流电路（单相半波）2.单相半波电路带电感性负载的工作情况电感的特点:(1)电感对电流变化有抗拒作用，使得流过电感的电流不能发生突变。(2)在电感两端产生的感应电动势Ldi/dt。它的极性是阻止电流的变化。(3)电感在电路的工作过程中，不消耗能量。即产生多少能量，就消耗多少。负载阻抗角Φ＝arctg(ωL/R)，反映出负载中电感所占的比重，该角度越大（0~900之间），则电感量越大。当负载中的感抗ωL和R相比不可忽略时，称为电感性负载。在生产实践中，常见的电感性负载如电机的励磁绕组。电感在电力电

8、子线路中大量使用，大容量、大功率电感常常又称为电抗器。图2-2带电感性负载的单相半波电路及其波形2.1.1单相半波可控整流电路（单相半波）图2-2带电感性负载的单相半波电路及其波形工作过程和特点：（1）在U2的正半周，VT承受正向电压，0～ωt1期间，无触发脉冲，VT处于正向阻断状态，UVT＝U2，Ud=0;（2）ωt1以后，VT由于触发脉冲UG的作用而导通，则Ud=U2,UVT=0，一直到π时刻。但由于L的作用，在π时刻，Ud=0，而L中仍蓄有磁场能，id>0；（3）π～ωt2期