电力电子技术(第4版)第7讲 三相可控整流电路.

t
ud
u ab
u ac
O
t
u VT
1
u ac
u ac
O
t
u ab
图2.2.12 三相桥式全控整流电路带电阻负载 6 时的波形
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第2章：整 流 电 路
u d1 ua ub uc ua ub
O u d2 ud u ab u ac u bc u ba u ca u cb u ab u ac u bc u ba
1. 阻性负载
自然换相点，二极管换相 时刻为自然换相点，是各 A 相晶闸管能触发导通的最 早时刻，将其作为计算各 晶闸管触发角的起点， B 即 =0。
VT1 、 VT3 共阴极接法， VT2、 阳极电位高者先导通 a
VT1
b c
VT2 VT3 Rd
C
图2.2.2三相半波可控整流电路图
u2
a
b
c
I2 1 2 2 2 2 2 I ( I ) d d 3 3 2 I d 0.816 I d 3
晶闸管电压、电流等的定量分析与三相半波时一致。
接反电势阻感负载时，在负载电流连续的情况下，电路 工作情况与电感性负载时相似，电路中各处电压、电流 波形均相同。
t
u ab
u ac
O
t
u VT
1
u ab
u ac
u bc
u ba
u ca
u cb
u ab
u ac
O
t
ia O
u ab
u ac
t
图2.2.11 三相力电子技术
第2章：整 流 电 路
u d1
= 60°
ua
ub
uc
t1
O u d2 Ⅰ u ac Ⅱ u bc Ⅲ u ba Ⅳ u ca Ⅴ u cb Ⅵ u ab
u2
=60° u
a
ub
uc
O
t
uG
O ud O
1
t t
iVT
O
t
电力电子技术
第2章：整 流 电 路
数量关系： 当 0 30 时 3 56 Ud 2U 2 sin td (t ) 1.17U 2 cos 2 6 当 30 150 时
0
t
三相半波可控整流电路， 对脉冲要求，一个周期需 结论：三相半波距 三个脉冲，相邻脉冲间隔 离坐标原点为30° 120°。 演示 电力电子技术
第2章：整 流 电 路
a)
u
2
=0
u
a
u
b
u
c
R
i
d
b) O
t
1
t
2
t
3
t
u c)
G
O u
d
t
d) i O
VT
t
1
e) u f) O
ud
ua
ub
uc
O ia

t
ib
t t t
O ic O id O
O
阻 感 负 载 时 的 移 相 范 围 为 图2.2.8 三相半波可控整流电路，阻 感负载时的电路及 =60时的波形 90。 电力电子技术
O u ac
t
t
第2章：整 流 电 路
数量关系
由于负载电流连续， Ud可由下式求出，即 Ud 1.17U 2 cos 变压器二次电流即晶闸管电流的有效值为
电力电子技术
第2章：整 流 电 路
u2
=60° u
a
ub
uc
O uG O ud O
1
t
t t
iVT
O
t
图3.14 三相半波可控整流电路，电阻负载， =60时的波形
电力电子技术
第2章：整 流 电 路
u2 = 0°ua u d1 O u d2 u 2L ud Ⅰ u ab Ⅱ uac Ⅲ u bc Ⅳ u ba Ⅴ uca Ⅵ u cb u ab uac ub uc
电阻负载时，ud波形不会出现负的部分。 阻感负载时，ud波形会出现负的部分。
第2章：整 流 电 路
3
数量关系
当整流输出电压连续时（即带阻感负载时，或带电阻 负载≤60时）的平均值为：

1 3

2 3
6U 2 sin td (t ) 2.34U 2 cos
3
带电阻负载且 >60时，整流电压平均值为：
3 Ud 2
I dT




6
2U 2 sin td (t ) 0.675U 2 1 cos(30 )
1 Id 3 Ud Id R
电力电子技术
第2章：整 流 电 路
2 阻感性负载
a b c
VT1
VT2
VT3
Ld Rd
VD
图2.2.7 感性负载电路图
电力电子技术
VT5
VT4 uc-ua =uca
VT5
VT6 uc-ub =ucb
请参照图2.2.9
电力电子技术
第2章：整 流 电 路
三相桥式全控整流电路的特点 ⑴ 2管同时通形成供电回路， 其中共阴极组和共阳极组各 1，且不能为同1相器件。 ⑵ 对触发脉冲的要求：
图2.2.14
按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的顺序，相位依次差60。
t1
t
O
t
i VT
1
O u VT
1
u ab
uac
u bc
u ba
uca
u cb
u ab
uac
t
O
t
u ab
uac
图2.2.10 三相桥式全控整流电路带电阻负载=0时的波形
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第2章：整 流 电 路
u d1
= 30°u
a
ub
uc
O u d2 ud
t1
Ⅰ u ab Ⅱ u ac Ⅲ u bc Ⅳ u ba Ⅴ u ca Ⅵ u cb
第2章：整 流 电 路
阻感负载
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 （ 如 a=60 时 的 波 形如图2-16所示）。
u2 过零时， VT1 不关断，直到 VT2 的脉冲到来，才换流， — —ud波形中出现负的部分。 id 波形有一定的脉动，但为简 化分析及定量计算，可将 id 近 似为一条水平线。
第2章：整 流 电 路
晶闸管及输出整流电压的情况如表2－1所示
表2－1
时 段 I II III IV V VI
共阴极组中导通 的晶闸管
共阳极组中导通 的晶闸管 整流输出电压ud
VT1
VT6
ua-ub =uab
VT1
VT2 ua-uc =uac
VT3
VT2 ub-uc =ubc
VT3
VT4 ub-ua =uba
仅在计算Id时有所不同，接反电势阻感负载时的Id为：
Id Ud E R
式中R和E分别为负载中的电阻值和反电动势的值。
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第2章：整 流 电 路
u2 =30° ua
ub uc
O uG O ud
t
t
t1 t
O iVT
1
O uVT
1
uac
t t
uab uac
O
图3.13 三相半波可控整流电路，电阻负载，=30时的波形
第2章：整 流 电 路
2 阻感负载时的工作情况
≤60时（ =0 图2.2.15； =30 图2.2.16）
ud波形连续，工作情况与带电阻负载时十分相似。 各晶闸管的通断情况 主要 输出整流电压ud波形 包括 晶闸管承受的电压波形 区别在于：得到的负载电流id波形不同。 当电感足够大的时候， id的波形可近似为一条水平线。 >60时（ =90图2.2.17） 阻感负载时的工作情况与电阻负载时不同。 带阻感负载时，三相桥式全控整流电路的 角移相 范围为90 。 演示 电力电子技术
t
u
VT
1
u ac
u ac
O u ab
t
图2.2.17 三相桥式全控整流电路带阻感负载 9 时的波形返回
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t
O
t
id
O i VT
1
t
O ia
t
O
t
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图2.2.13 三相桥式全控整流电路带电阻负载= 90 时的波形
第2章：整 流 电 路
u2 = 0°ua ud1 O t1 ub uc
t
Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ ubc uba uca ucb uab uac
ud2
u2L ud
Ⅰ Ⅱ uab uac
第2章：整 流 电 路
图2.2.5三相半波可控整流电路，电阻负载， =30时的波形
u2 =30° u
a
ub
uc
O
t
uG
O ud O iVT
1
t
t1 t
O uVT
1
uac
t t
uab uac
O
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第2章：整 流 电 路
图2.2.6 三相半波可控整流电路，电阻负载， =60 时的波形
Ud 3




3
6U 2 sin td (t ) 2.34U 2 1 cos( ) 3
输出电流平均值为 ：Id=Ud /R
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第2章：整 流 电 路