电力电子技术_第二章三相整流

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1、2.2三相可控整流电路虽然单相可控整流电路具有线路简单，维护、调试方便等优点，但输出整流电压脉动大，又会影响三相交流电网的平衡。因此，当负载容量较大（一般指4KW以上），要求的直流电压脉动较小时，通常采用三相可控整流电路。先重点介绍三相半波可控整流电路不同负载时的组成、工作原理、波形分析、电路各电量的计算等，然后再介绍三相桥式全控整流电路。2.2.1三相半波可控整流电路一.电阻性负载1.三相半波不可控整流电路二极管换相时刻(1、3、5点)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

2、算各晶闸管触发角a的起点，即a=02.三相半波可控整流电路（共阴极）注意：（1）T的接法、共阴极的特点。（2）α角的起始点不再是坐标原点，而是自然换相点1、3、5点处。3.工作原理（1）α≤30°时输出的电压、电流的波形都是连续的（2）输出电压断续晶闸管的导通角是150°-α。注意:在输出电压断续情况下，晶闸管所承受的电压除了前面提到的三部分外，还多了一种情况，就是当三只晶闸管都不导通时，每只晶闸管均承受各自的相电压。4.数量关系：（1）直流输出电压的平均值Ud当α=0°时，Ud最大，为时，U

3、d最小，为0。（2）直流输出电流的平均值Id（3）晶闸管两端承受的最大的峰值电压晶闸管承受的最大反向电压是变压器二次侧线电压的峰值即在电流断续时，晶闸管承受的是各自的相电压，故其承受的最大正向电压是相电压的峰值为。二.电感性负载ud波形没有出现负值，电流也是连续的ud的波形出现了负值，电流id的波形即连续又平稳α=90°时，ud的波形的正负面积相等数量关系：（1）直流输出电压的平均值Ud（2）直流输出电流的平均值Id（3）变压器相电流和流过一只晶闸管的电流（4）晶闸管承受的最大正反向电压（5）有

4、效移相范围是注：为了扩大移相范围以及使电流id平稳，也可在负载两端并接续流二极管VDR。特点：阻感负载，L值很大，id波形基本平直a≤30时：整流电压波形与电阻负载时相同a>30时u2过零时，VT1不关断，直到VT3的脉冲到来，才换流，由VT3导通向负载供电，同时向VT1施加反压使其关断——ud波形中出现负的部分阻感负载时的移相范围为90三相半波的主要缺点在于其变压器二次电流中含有直流分量，为此其应用较少四.共阳极三相半波可控整流电路三.反电动势负载对于螺栓式的晶闸管来说，可以将晶闸管的阳

5、极固定在同一块大散热器上，散热效果好，安装方便。此电路的触发电路不能再像共阴极电路的触发电路那样，引出公共的一条接阴极的线，而且输出脉冲变压器二次侧绕组也不能有公共线，这就给调试和使用带来了不便。三相半波可控整流电路小结：不论是共阴极还是共阳极接法的电路，都只用了三只晶闸管，所以接线都较简单，相对单相输出脉动小，基波150Hz。变压器绕组利用率较低，每相的二次侧绕组一周期最多工作120°。变压器绕组中的电流（波形与相连的晶闸管的电流波形一样）是单方向的，因此也会存在铁心的直流磁化现象。晶闸管承受

6、的反向峰值电压较高（与三相桥式电路相比）。因电路中负载电流要经过电网零线，也会引起额外的损耗。三相半波可控整流电路一般只用于中等偏小容量的场合。2.2.2三相桥式全控整流电路为改善三相半波电路变压器利用率低等缺点，可将三相半波共阴极和共阳极电路串联起来，形成三相桥式全控整流电路。应用最为广泛共阴极组——阴极连接在一起的3个晶闸管（VT1，VT3，VT5）共阳极组——阳极连接在一起的3个晶闸管（VT4，VT6，VT2）一.电阻性负载ωt1～ωt2：在ωt1时刻，给VT1加触发脉冲，满足其导通的两个

7、条件，假设此时共阳极组阴极电位最低的晶闸管VT6已导通。ωt2～ωt3：u相相电压uu仍是最高，w相相电压uw为最负，在2点，给晶闸管VT2加触发脉冲，使其导通。ωt3～ωt4：VT3和VT2导通，ud=uvwωt4～ωt5：VT4和VT3导通，ud=uvuωt5～ωt6：VT5和VT4导通,ud=uwuωt6～ωt7：VT6和VT5导通,ud=uwv任意时刻共阳极组和共阴极组中各有1个晶闸管处于导通状态特点:晶闸管的触发导通顺序为VT1→VT2→VT3→VT4→VT5→VT6→VT1。输出电压

8、的波形为三相线电压的包络线.对脉冲的要求：（1）单宽脉冲：宽度大于60°，小于120°，一般80°～100°。特点：要求有较大的输出功率，脉冲变压器体积大。（2）双窄脉冲：宽度小于60°，加一辅助脉冲。特点：线路虽然复杂，但可以减小装置的输出功率，减小TP的体积。三相桥式全控整流电路电阻负载a=0时晶闸管工作情况时段IIIIIIIVVVI共阴极组中导通的晶闸管VT1VT1VT3VT3VT5VT5共阳极组中导通的晶闸管VT6VT2VT2VT4VT4VT6整流输出电压uduu-uv=uuvuu-u