整流逆变资料

按变压器
绕组
电流半 全波 波
a）、b）*、f） c）、d）、e）、g）
◤可控整流电 路的主元件在 采用晶闸管时， 其控制方式都 采用相位控制， 故这类整流电 路又称之为相 控整流。◢
2.2 单相可控整流电路 2.2.1电阻性负载的单相半波
可控整流
理想化假设 : 1.开关元件是理想的 2.变压器是理想的
三个晶闸管的导通顺序是 VT1 VT3 VT5 VT1
（二）α 0 时
输出电压在一个周期中的分段表达式为
uU u0 uV
uW
30 ω t 150 150 ω t 270 270 ω t 390
图2-12 电阻负载时的三相半波
可控整流电路及α 0 时的工作
波形
输出电压的平均值为
在逆变过程中，其平均功率（或能
量）是从直流侧流向交流侧的。
图2-1 整流与逆变的功率流向
图2-2 部分常用的整流电路
不控整流
c）
按组成器
件可控整
流半 全控 控整 整d除流 流 ）c）、d）外
单相
a）～e）
按电源相
数六 三相 相
f）、g）
按电路结
构桥 零式 式
b）、f） c）、d）、e）、g）
（二）有续流二极管电路的工作原理
为了提高整流器输出电压的平均值和减小变压器的发热损 耗，按图2-5a)所示极性在负载两端并联一功率二极管VD， VD称为续流二极管。
（三）有续流二极管电路工作时的数学表达式 1．输出电压
在电流断续、电流连续或电感足够大的几种情况下，
有续流二极管电路的输出电压在一个周期内的表达式
器直流磁化问题，提高了变压器的绕组利用率。
（二）输出电压 的平均值
Ud
1 T
T 0
u0dt
1
2U 2
sintdt
22
U2
cos
0.9U 2
cos
（三）电感L上的电压及电阻R上的电压
uR URd uR~ Ud uL uL~ u0~ uR~ u0~
（四）输出电流
图2-6 电阻负载的单相桥式 可控整流电路及工作波形
图2-9 单相桥式半控整流电路 失控时的波形
（二） 有续流二极管的晶 闸管共阴极接法电路
（三）晶闸管在同一桥臂的 电路
图2-10 有续流二极管的单相半控整流电 路及其L足够大时的工作波形
图2-11 晶闸管在同一桥臂的单相半控整 流电路及其L足够大时的工作波形
2.3 三相半波可控整流电路
（一）控制角及触发脉冲顺序
2U 2
sin(α
α ω t
φ )e t gφ
z
当 ωt 电π源电压过零时，由于电感的存在，这时的电
流并不为零，晶闸管VT不会关断。 可得关于导通角的
方程为
sin( ) sin( )e tg 0
在直ω至t下 一ω之t个后4 周，期由又于重晶复闸上管面VT分关析断的，过、程u0。又i都0 保持为零，
在 ω t 到0 ω t阶段α，晶闸管VT承受正向电压但没有
触发信号，晶闸管不会导通， 、 都等u0于零i0。
当 ωt α的 时ω刻t1 ，晶闸管VT被触发导通.导通期间内
有方程
u0
Ri0
L di0 dt
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2U 2 sinω t
解此方程可得输出电流为:
i0 (t) i1 (t) i2 (t)
2U 2 sin(ω t φ ) z
晶闸管VT所承受的断态正向峰值电压、反向峰值电压 及二极管VD的反向峰值电压都为 。 2U2
5．控制角的有效移相范围为 0 ~.π 6．晶闸管VT的元件导通角θ π 。α
2.2.3 电阻负载的单相桥式全控整流电路 （一）工作原理
图2-6的桥式整流电路与图2-3的单相半波整流电路相比， 桥式整流把电源电压的负半波也利用起来了，使输出电压 在一个电源周期中由原来的只有一个脉波变成了有二个脉 波，改善了波形，提高了输出。在变压器的副方绕组中， 绕组电流的波形如图2-6h）所示，两个半周期的电流方 向相反且波形对称，因此不再存在半波整流电路中的变压
都为
u0
2U 2
0
sin t
t t 2
输出电压 u 0 的直流分量（平均值）U d 为
2．负载电阻R上电压平均值
U Rd
Ud
2
2π
U
2
(1
cosα
)
3．输出电流平均值
Id
I Rd
U Rd R
2 2π
U2 R
(1
cosα )
4．元件电压、元件电流
图2-5 有续流二极管的单相半波 可控整流电路及其工作波形
第2章 整流与有源逆变
2.1 概述
整流
将交流电转换成直流电的变换称之为 整流，实现整流变换的装置称之为整 流器。
可控整流
不控整流
在整流变换过程中，其平均功率（或 能量）的流向是从交流电源流向直流
负载。
逆变
工业应用中常常需要把直流电能转换 成交流电能，这种对应于整流的逆向
过程称之为逆变 。
有源逆变
无源逆变
（七）控制角与导通角
控制角的有效移相范围为 0 ~，π但从式（2-18）可看到，当
为负。元件的导通角
。θ π
时 ，/输2 出电压的平均值
2.2.5 单相桥式半控整流电路
（一）晶闸管共阴极接法电路
从波形图可知，输出电压的平均值为
Ud
2U 2
π
(1
cosα )
失控现象
图2-8 单相桥式半控整流电路 及其L足够大时的工作波形
Id
I0
I2
Ud R
0.9 U 2 cosα
R
（五）晶闸管电流
由于两晶闸管对轮流导通，在一个正弦周期内各导通180°，故流过各晶闸管上的电流
是晶幅 闸值管为电流I 的d、有宽效度值为为180°的IT矩形I波d2电流，所以其平均值为
I Td
1 2
Id
（六）元件电压
元件的最大断态正向电压、最大反向电压都为 2U。2
1 2
2U 2 R
sinω
t
2
dt
U2 R
（五）元件电压
1 4π
sin
2α
π α 2π
工作波形
2.2.2 电感性负载的单相半波可控整流
图2-4 电感负载的单相半波可控整 流电路
（一）无续流二极管电路的工作原理及波形
电路图如图2-4a）所示，电源电压如图2-4b）所示， 触发信号仍为与电源同步且控制角为的脉冲，如图24c）所示。
3.电网电压是理想的正弦波
（一）工作原理
（二）控制角、元件导通角
θ π α
（三）输出电压
图2-3 电阻性负载的单相半波整流电路及其
U d
1 T
T 0
u 0 dt
1 2π
π α
2U 2 sinω tdω t
2 2π
U
2
(1
cosα
)
（四）输出电流
I0 I2 IVT
1 T
T 0
i02dt