三相整流电路电子教案.ppt

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1、三相整流电路图2-1三相半波可控整流电路电阻性负载α=0°时的波形(a)电路；(b)电源相电压；(c)触发脉冲；(d)输出电压、电流；(e)晶闸管V-1上的电流；(f)晶闸管V-1上的电压图2-1(b)是电源相电压波形，三相电压正半周交点是不用控制时整流的自然换流点，也就是各相晶闸管能被触发导通的最早时刻（1点离a相相电压ua的原点π/6），该点作为控制角α的计算起点。当α=0°时（ωt1所处时刻），触发V1管，则V1管导通，负载上得到a相相电压。同理，隔120°电角（ωt2时刻）触发V2管，则V2导通，V1则受反压而关断，负载得到b相相电压。ωt3时刻触

2、发V3导通，而V2关断，负载上得到c相相电压。如此循环下去。输出电压ud是一个脉动的直流电压，它是三相交流相电压正半周包络线，相当于半控整流的情况。在一个周期内，ud有三次脉动，脉动的最高频率是150Hz。从中可看出，三相触发脉冲依次间隔120°电角，在一个周期内三相电源轮流向负载供电，每相晶闸管各导通120°，负载电压是连续的。图2-1(e)是流过a相晶闸管V1的电流波形，其它两相晶闸管的电流波形形状与此相同，相位依次相差120°。变压器绕组中流过的是直流脉动电流，在一个周期中，每相绕组只工作1/3周期，因此存在变压器铁芯直流磁化和利用率不高的问题。图2-1

3、(f)是V1上电压的波形。V1导通时为零；V2导通时，V1承受的是线电压uab；V3导通时，V1承受的是线电压uac。其它两只晶闸管上的电压波形形状与此相同，只是相位依次相差120°。图2-2三相半波可控整流电路电阻性负载α=30°时的波形(a)电源电压；(b)触发脉冲；(c)输出电压、电流；(d)晶闸管上的电流图2-2所示是α=30°时的波形。设V3已导通，负载上获得c相相电压uc，当电源经过自然换流点ωt0时，由于V1的触发脉冲ug1还没来到，因而不能导通，而uc仍大于零，所以V3不能关断而继续导通；直到ωt1处，此时ug1触发V1导通，V3承受反压关断，负

4、载电流从c相换到a相。以后即如此循环下去。从图2-2中可看出，这是负载电流连续的临界状态，一个周期中，每只管子仍导通120°。图2-3所示是α=60°时的波形，设V3已工作，电路输出c相相电压uc。当uc过零变负时，V3因承受反压而关断。此时V1虽已承受正向电压，但因其触发脉冲ug1尚未来到，故不能导通。此后，直到ug1到来前的一段时间内，各相都不导通，输出电压电流都为零。当ug1到来，V1导通，输出电压为a相相电压ua,依次循环。若控制角α继续增大，则整流电路输出电压ud将继续减小。当α=150°时，ud就减小到零。图2-3三相半波可控整流电路电阻性负载α=60

5、°时的波形电源电压；(b)触发脉冲；(c)输出电压、电流；(d)晶闸管上的电压由上分析可知：（1）控制角α=0°时，输出电压最大；α增大，输出电压减小；当α=150°时，输出电压为零，所以最大移相范围为150°。当α≤30°时，电流（压）连续，每相晶闸管的导通角θ为120°，当α＞30°时，电流（电压）断续，导通角θ小于120°，导通角为θ=150°-α。（2）由于每相导电情况相同，故只需在1/3周期内求取电路输出电压的平均值，即一个周期内电路输出的平均值。当α≤30°时，电流电压连续，输出直流电压平均值Ud为0°≤α≤30°式中U2φ为变压器次级相电压有

6、效值。当30°＜α≤150°时，电路输出电压ud、输出电流id波形断续，如图2-3所示，导通角θ=150°-α。可求得输出电压的平均值为30°≤α≤150°（3）负载电流的平均值Id为I流过每个晶闸管的平均电流IdV为流过每个晶闸管电流的有效值为0°≤α≤30°0°≤α≤150°（4）从图2-1(f)可看出，晶闸管所承受的最大反向电压为电源线电压峰值，最大正向电压为电源相电压峰值，即。2.1.2大电感负载图2-4三相半波可控整流电路大电感负载α=60°时的波形(a)电路；(b)输出电压；(c)触发脉冲；(d)输出电流；(e)晶闸管上的电压由上分析可得：（

7、1）图2-4可看出晶闸管承受的最大正、反向电压均为线电压峰值，这一点与电阻性负载时晶闸管承受的正向电压是不同的。（2）输出电压的平均值Ud可由ud波形从π/6+α~5π/6+α内积分求得负载电流的平均值Id为流过晶闸管的电流平均值与有效值为图2-5三相半波可控整流电路电感负载带续流二极管时的波形(a)电路；(b)输出电压；(c)输出电流很明显，ud的波形与纯电阻负载时一样，Ud的计算公式也与电阻性负载时相同。一个周期内，晶闸管的导通角θT=150°-α。续流二极管在一个周期内导通三次，因此其导通角θVD=3(α-30°)。流过晶闸管的平均电流和电流的有效值分

8、别为流