晶闸管单相可控整流电路.ppt

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1、第2章晶闸管相控电路2.1晶闸管单相可控整流电路2.4相控式交流调压电路2.3电动势负载可有源逆变2.2晶闸管三相可控整流电路2.5相控电路的同步问题7/27/20211概述：各种整流器电解用整流器同步电机励磁用整流器电力传动用整流器2大型整流器小型整流器这种交-直传动的电力机车，也用到了大功率整流器。概述各种整流器32.1晶闸管单相可控整流电路单相整流电路2.1.1单相半波整流电路2.1.2单相桥式全控整流电路2.1.3单相桥式半控整流电路4单相半波整流电路BECDA电路构成电压波形及表达式数量关系电感

2、性负载续流二极管2.1.1单相半波整流电路52.1单相半波可控整流电路结构及波形TVTRu1u2uVTudidu图3-1单相半波可控整流电路■带电阻负载的工作情况◆变压器T起变换电压和隔离的作用，其一次侧和二次侧电压瞬时值分别用u1和u2表示，有效值分别用U1和U2表示，其中U2的大小根据需要的直流输出电压ud的平均值Ud确定。◆电阻负载的特点是电压与电流成正比，两者波形相同。◆在分析整流电路工作时，认为晶闸管（开关器件）为理想器件，即晶闸管导通时其管压降等于零，晶闸管阻断时其漏电流等于零，除非特意研究晶

3、闸管的开通、关断过程，一般认为晶闸管的开通与关断过程瞬时完成。62.1单相半波可控整流电路结构及波形wwwwtTVTR0a)u1u2uVTudidwt1p2ptttu2uguduVTaq0b)c)d)e)00图3-1单相半波可控整流电路及波形◆基本数量关系☞：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称为触发延迟角，也称触发角或控制角。☞：晶闸管在一个电源周期中处于通态的电角度称为导通角。☞随着增大，Ud减小，该电路中VT的移相范围为180。◆通过控制触发脉冲的相位来控制直流输出电压

4、大小的方式称为相位控制方式，简称相控方式。名称:直流输出电压ud为极性不变，但瞬时值变化的脉动直流，其波形只在u2正半周内出现，故称“半波”整流.加之电路中采用了可控器件晶闸管，且交流输入为单相，故该电路称为单相半波可控整流电路。72.1.1单相半波整流电路——数量关系负载电压平均值（直流成分）为负载电压有效值为wwwwt0wt1p2ptttu2uguduVTaq00082.1.1单相半波整流电路——数量关系电路的功率因数（与交流电路不同）:视在功率S：交流电源侧电压有效值与电流有效值的乘积。有功功率P：

5、负载电压有效值与电流有效值的乘积。随着控制角的增加，功率因数降低，最大的功率因数为0.707TVTRu1uuVTudid92.1.1单相半波可控整流电路-带电感负载uwttwwtwtw20wt1p2ptug0ud0id0uVT0qab)c)d)e)f)++图3-2带阻感负载的单相半波可控整流电路及其波形■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，使得流过电感的电流不能发生突变。◆电路分析☞晶闸管VT处于断态,id=0,ud=0,uVT=u2。☞在t1时刻，即触发角处√ud=u2。

6、√L的存在使id不能突变，id从0开始增加。☞u2由正变负的过零点处，id已经处于减小的过程中，但尚未降到零（另外VT由于电感的感应电动势的作用仍然承受正向电压），因此VT仍处于通态。☞t2时刻，电感能量释放完毕，id降至零，VT关断并立即承受反压。☞由于电感的存在延迟了VT的关断时刻，使ud波形出现负的部分，与带电阻负载时相比其平均值Ud下降。为解决上述矛盾，在整流电路的负载两端并联一个二极管，称为续流二极管。102.1.1单相半波可控整流电路-续流二极管◆有续流二极管的电路☞电路分析√u2正半周时，

7、与没有续流二极管时的情况是一样的。√当u2过零变负时，VDR导通，ud为零，此时为负的u2通过VDR向VT施加反压使其关断，L储存的能量保证了电流id在L-R-VDR回路中流通，此过程通常称为续流。√若L足够大，id连续，且id波形接近一条水平线。u2udiduVTiVTIdIdwt1wtwtwtwtwtwtOOOOOOp-ap+ab)c)d)e)f)g)iVDRa)单相半波带阻感负载有续流二极管的电路及波形电路工作时能量的传递过程:VT导通时电源输出的能量一部分供R消耗，另一部分被L吸收储存；在VT关断

8、期间，电感释放能量供R消耗，直到L中的储能释放完毕，id下降到0，VDR关断(电流不连续的情况)。112.1.1单相半波整流电路——续流二极管当τ足够大，负载电流id的波形将趋于一条直线，此时，晶闸管和续流二极管交替导通，流过晶闸管和续流二极管的电流的波形为矩形波。由此可得出晶闸管电流有效值IVT为流二极管电流有效值IDR为单相半波可控整流电路的特点：电路简单，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。