三相桥式全控整流
三相桥式全控整流电路及工作原理
三相桥式全控整流电路及工作原理
三相桥式全控整流电路是一种常用的电力电子变换电路,广泛应用于交流调速、直流传动、直流无刷电机等领域。
它具有输出电压可调、功率因数可控和双向传输功率等特点。
1. 电路结构
三相桥式全控整流电路由六个可控硅整流器()组成,三个正并联,另外三个反并联。
每个可控硅整流器的阳极与交流电源的一相相连,阴极与负载相连。
整流器的栅极连接到相应的脉冲发生电路,用于控制导通时间。
2. 工作原理
在每个周期内,三相交流电源的三相电压有两相电压大于另一相电压。
整流电路利用这一特性,使两相较高电压的可控硅整流器导通,从而将这两相电压的正半周经整流器输出到负载。
通过控制每个整流器的导通时间,可以调节输出电压的幅值和相位。
当某一相电压达到最大值时,该相的两个整流器将导通。
随着时间推移,其他两相电压将超过该相电压,相应的整流器也将导通。
如此循环,每个整流器在每个周期内均有一段导通时间。
通过调节每个整流器的导通时间,即控制脉冲发生电路对栅极施加脉冲的时间,可以控制输出电压的幅值。
同时,还可以改变脉冲施加的相位角,从而控制功率因数。
3. 特点
(1) 输出电压可连续调节
(2) 功率因数可控
(3) 双向传输功率
(4) 电路结构相对简单
三相桥式全控整流电路通过控制整流器的导通时间和相位,可以实现对输出电压和功率因数的精确控制,是一种非常重要和实用的电力电子变换电路。
三相桥式全控整流电路实验结论
三相桥式全控整流电路实验结论一、电路结构与工作原理三相桥式全控整流电路由三相交流电源、三相全控桥、负载电阻以及触发脉冲源等部分组成。
其工作原理基于三相全控桥的工作原理，通过控制触发脉冲的相位来控制整流输出的电压大小和方向。
二、触发脉冲与控制方式本实验采用脉冲变压器触发方式，通过调节触发脉冲的相位来控制整流输出的电压大小和方向。
控制方式采用移相控制方式，通过调节控制电压的大小和极性来控制触发脉冲的相位。
三、输出电压与负载特性实验结果表明，随着控制电压的增大，整流输出电压增大，当控制电压达到一定值时，整流输出电压达到最大值。
当负载电阻增大时，整流输出电压减小，当负载电阻达到无穷大时，整流输出电压达到最小值。
四、功率因数与谐波分析实验结果表明，采用三相桥式全控整流电路可以有效地提高功率因数，减小谐波对电网的影响。
但是，当整流输出电压增大时，谐波电流也会相应增大，因此需要对谐波进行抑制。
五、电路参数设计与优化为了提高三相桥式全控整流电路的性能，需要对电路参数进行设计与优化。
实验结果表明，触发脉冲的频率和移相角是影响整流输出电压大小和稳定性的关键因素。
因此，在参数设计时需要重点考虑这些因素。
同时，为了减小谐波对电网的影响，需要选择合适的滤波器参数。
六、实验结果对比与分析通过对不同控制方式下的实验结果进行对比与分析，可以发现采用移相控制方式可以有效提高整流输出电压的稳定性和调节速度。
同时，采用脉冲变压器触发方式可以有效减小整流输出电压的脉动和噪声。
七、电路性能评估与改进建议根据实验结果，可以对三相桥式全控整流电路的性能进行评估。
本实验中，采用了以下指标进行评估：整流输出电压的大小和稳定性、功率因数、谐波含量以及调节速度等。
通过对这些指标进行分析，可以发现该电路具有以下优点：可以实现对交流电源的整流作用；可以提高功率因数；可以实现对整流输出电压的快速调节等。
但是也存在一些不足之处，例如触发脉冲的脉动和噪声较大等问题。
三相桥式全控整流
实验一三相桥式全控整流一、实验目的（1）加深理解三相桥式全控整流及有源逆变电路的工作原理（2）了解KC系列集成触发器的调整方法和各点的波形（3）掌握三相桥式全控整流电路MA TLAB的仿真方法，会设置各模块的参数。
二、实验原理实验电路如图所示。
主电路由三相全控整流电路及作为逆变直流电源的三相不可控整流电路组成，三相桥式整流及逆变电路的工作原理可参见电力电子技术教材的有关内容。
途中的R p用滑线变阻器，接成并联形式，电感L b选用700mH。
在三相桥式有源逆变电路中，电阻、电感与整流的一致，而三相不可控整流机心式变压器可在实验装置上获得，其中心式变压器用作升压变压器，逆变输出的电压接心式变压器的中压端A m、B m、C m，返回电网的电压从高压端A、B、C输出，变压器接成Y/Y接法。
三相桥式全控整流电路的计算公式如下：U d=2.34U2cosα（0~60°）U d=2.34U2[1+cos(α+π)](60°~120°)三相桥式有缘逆变电路计算公式如下：U d=2.34U2cos(180°-β)三、实验内容（1）三相桥式全控整流电路了（2）三相桥式有缘逆变电路（3）在整流或有源逆变状态下，当触发电路出现故障（认为模拟）时观测主电路的各电压波形。
四、实验仿真带电阻性负载的仿真三相桥式全控整流系统模型图启动MATLAB，进入SIMULINK后新建文档，绘制三相桥式全控整流系统模型，如图所示。
双击各模块，在出现的对话框设置相应的参数。
（1）交流电压源的参数设置：三相电源的相位互差120°，设置交流峰值相电压为100V、频率为60Hz（2）负载的参数设置：R=45Ω，L=0H，C=inf（3）通用变换器桥参数设置：本例中设置桥的结构为三相，缓冲电阻R s，为了消除模块中的缓冲电路，可以缓冲电阻R s的参数设定为inf。
缓冲电容Cs，单位为F，为了消除模块中的缓冲电路，可将缓冲电容C s的参数设定为inf。
三相桥式全控整流电路
三相桥式全控整流电路
三相桥式全控整流电路是一种典型的多相变流器结构。
其概念是利用三个桥式变换器，并将三相电源转换成多脉冲的直流电压或电流。
三相桥式全控整流电路可以满足多种多种
应用场合的需求。
三相桥式全控整流电路具有输出电流均衡、无影响源特性和可靠性等优点。
结构简单，尺寸小，失压开关控制，可靠性高，功率非常低，因此可以有效减少处理器的使用，降低
成本。
控制电路精确，可以实现功率的精确控制，提高了净输出功率的效率。
电阻元件高
度可调，可以对输出电流进行良好的控制，从而获得更好的控制性能。
三相桥式全控整流电路结构简单，可以有效控制输出电流，并且可以满足输出频率和
脉宽调节等多种需求。
但它也有一定的局限性，如功率范围较小，无法处理较大的功率负载。
三相桥式全控整流电路是一种常用的多相变流器。
它结构简单，控制精度高，稳定性好，可以有效解决处理多种应用场景的需求，在工业自动化等领域有广泛的应用。
三相半控桥式整流电路和三相全控桥式整流
三相半控桥式整流电路和三相全控桥式整流好啦，今天我们来聊聊三相半控桥式整流电路和三相全控桥式整流电路这两个名词，虽然听起来有点复杂，但是别急，慢慢地我们一块儿揭开它们的神秘面纱。
先别被这些名字吓到，实际上这些电路就是我们日常生活中那些大功率设备背后默默工作的“小能手”。
想象一下，咱们家里的空调、电动机，甚至是那些大型工厂里的设备，背后都少不了它们的身影。
好啦，废话不多说，咱们直接进入正题。
先来说说三相半控桥式整流电路。
“半控”俩字的意思就是“部分由人控制”，也就是说，在这个电路里，有些元件是你能控制的，而有些则不能。
咋回事呢？简单来说，三相半控桥式整流电路里，三相交流电输入进来之后，经过整流器的转换，变成了直流电，而这个过程呢，部分是由可控硅（也就是我们常说的硅控整流器）控制的。
你可以通过控制这些硅控整流器的导通角度，来调节输出电流的大小和波形。
不过有个小问题，就是输出的电流并不是特别平滑，波动有点儿大。
不过呢，整体来说，它的优点也很明显：电路结构比较简单，成本也相对低，维护起来也不麻烦，适合用在一些对电流质量要求不是特别高的地方，比如说一些小型设备或者是简单的电源系统。
好了，说完半控的，再来看看全控的。
三相全控桥式整流电路听起来是不是更专业？其实它的原理就跟半控的差不多，不过它要“全程”控制，完全靠可控硅来“做主”。
在这个电路里，三相交流电进来以后，完全是由硅控整流器根据控制信号来决定什么时候通电，什么时候断电。
这样一来，电流的波动就能得到更好的抑制，输出的直流电质量相对比较好，基本上没有太多“毛刺”。
不过，缺点就是电路结构要复杂一些，成本自然也高，不像半控的那样简简单单，装个几个元件就行了。
换句话说，全控的更适合那些对电流要求比较高，或者是需要稳定电源的大型设备，比如说工业生产中的电焊机、大型电动机等等。
说到这里，大家可能会问，那到底怎么选呢？其实选择全控还是半控，要看你的需求。
你如果是个小作坊，或者家里想装个简单的电源，三相半控桥式整流电路就能满足了。
实验七 三相桥式全控整流电路实验
实验七 三相桥式全控整流电路实验一、实验目的了解三相桥式全控整流电路的工作原理，研究可控整流电路在电阻负载，电阻电感性负载，反电动势负载时的工作情况。
二、实验所需挂件及附件1. 电源控制屏2. 三相晶闸管触发电路3. 双踪示波器，万用表4. 晶闸管主电路5. 可调电阻，电感等三、实验原理1、电阻性负载图7-1 三相桥式全控整流电路（电阻性负载）及o 0=α波形阴极连接在一起的3个晶闸管（VT1，VT3，VT5）称为共阴极组；阳极连接在一起的3个晶闸管（VT4，VT6，VT2）称为共阳极组。
共阴极组中与a ，b ，c 三相电源相接的3个晶闸管分别为VT1，VT3，VT5，共阳极组中与a ，b ，c 三相电源相接的3个晶闸管分别为VT4，VT6，VT2。
晶闸管的导通顺序为VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6。
o 0=α表示各晶闸管从其自然换相点开始触发，得到的输出电压波形为其线电压的包络线。
图7-2 三相桥式全控整流电路（电阻性负载）o 30=α时波形从图可以看出，当o 60≤α时，u d 波形连续，对于电阻负载，i d 波形与u d 波形形状一样，也连续，每管工作120︒ ，每间隔60︒有一管换流。
60︒为波形连续和不连续的分界点。
α>60︒，由于对应线电压的过零变负，非同一相的共阴极组和共阳极晶闸管串联承受负压而关断，此时输出电压电流为零。
负载电流断续，各晶闸管导通角小于120︒。
晶闸管及输出整流电压的情况如下表所示：时段I II III IV V VI 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u du α -u b=u abu α -u c=u αcu b –u c=u bcu b –u a=u bau c –u a=u cau c –u b=u cb三相桥式全控整流电路的特点：（1）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。
三相桥式全控整流电路
输出电压与输入电压的关系
01
输出电压与输入电压的有效值成 正比，与触发脉冲的相位角有关 。
02
当触发脉冲在合适的相位角触发 晶闸管时，输出电压接近于输入
电压的最大值。
随着触发脉冲相位角的减小，输 出电压逐渐减小。
03
当触发脉冲相位角为0度时，输出 电压为0。
04
03
电路参数
整流元件的参数选择
额定电压
整流元件的额定电压应大 于电路的最大输出直流电 压。
额定电流
整流元件的额定电流应大 于电路的最大输出直流电 流。
反向耐压
整流元件的反向耐压应大 于电路的最大反向电压。
变压器的参数选择
额定功率
变压器的额定功率应大于电路的最大输出功率。
匝数比
变压器的匝数比应与电路的输入输出电压要求 相匹配。
磁芯材料
变压器的磁芯材料应具有较高的磁导率和较低的损耗，以提高变压器的效率。
常见故障与排除方法
故障1
整流输出电压异常
排除方法
检查输入电源是否正常，检查整流管是否损坏 ，检查电路连接是否良好。
故障2
可控硅不导通
排除方法
检查触发脉冲是否正常，检查可控硅控制极的连接 是否正确。
电路发热严重
故障3
排除方法
检查电路的散热情况，确保散热器安装良好，检查负载 是否过重。
维护与保养建议
滤波电容器的参数选择
电容量
滤波电容器的电容量应根据电路的输出电流和电压纹波的要求进 行选择。
耐压值
滤波电容器的耐压值应大于电路的最大输出直流电压。
温度特性
滤波电容器的温度特性应与电路的工作温度要求相匹配。
04
电路分析
三相桥式全控整流
三相桥式全控整流介绍三相桥式全控整流是一种电力电子设备，用于将交流电转换为直流电。
它具有全控性能，即能够实现对输入交流电的任意控制。
在现代电力系统中，交流电是主要的电力供应形式。
然而，很多电子设备和装置需要直流电才能正常工作。
因此，需要将交流电转换为直流电。
三相桥式全控整流器正是为了满足这个需求而开发的。
原理三相桥式全控整流器由四个可控硅组成，这些可控硅分别连接在一个桥式整流电路的四个支路上。
这四个支路分别由一个变压器的两个次级线圈、一个交流电源相中点和地线连接而成。
每个可控硅可以通过触发控制电路来控制通导时机和通导角度，从而控制输出电流的大小和方向。
通过适当的触发控制信号，可以实现对输入交流电的全面控制。
优点三相桥式全控整流具有以下优点：1.全控性能：通过合适的触发控制信号，可以实现对输入交流电的任意控制。
2.高效率：采用可控硅作为开关元件，具有较低的导通损耗和开关失真。
3.稳定可靠：整流器采用四个可控硅组成的桥式电路，具有稳定可靠的工作性能。
4.节能环保：采用全控硅和桥式整流电路，具有较高的能量转换效率和较低的谐波产生。
应用三相桥式全控整流器广泛应用于以下领域：1.电力系统：用于将交流电转换为直流电，供应给电力系统中的电子设备、装置和设施。
2.工业自动化：用于工业自动化控制系统中的电子设备、驱动器和电源。
3.电动机驱动：用于电动机驱动系统中的电源和电能转换装置。
4.光伏发电：用于光伏发电系统中的电流转换和能量管理。
5.变频器：用于变频器控制系统中的电源和电能传输。
6.电动汽车：用于电动汽车充电桩和电能传输系统中。
结论三相桥式全控整流器是一种非常重要的电力电子设备，能够将交流电转换为直流电，并通过全面的控制方式满足各种需求。
它具有全控性能、高效率、稳定可靠、节能环保等优点，并广泛应用于电力系统、工业自动化、电动机驱动、光伏发电、变频器和电动汽车等领域。
三相全控桥式整流电路
摘要整流电路就是把交流电能转换为直流电能的电路。
大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。
它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛应用。
整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成。
20世纪70年代以后，主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成。
滤波器接在主电路与负载之间，用于滤除脉动直流电压中的交流成分。
变压器设置与否视具体情况而定。
变压器的作用是实现交流输入电压与直流输出电压间的匹配以及交流电网与整流电路之间的电隔离（可减小电网与电路间的电干扰和故障影响）。
整流电路的种类有很多，有半波整流电路、单相桥式半控整流电路、单相桥式全控整流电路、三相桥式半控整流电路、三相桥式全控整流电路等。
关键词：整流，变压，触发，过电压，保护电路。
三相桥式全控整流电路的设计1主电路设计及原理1.1 主电路设计其原理图如图1所示。
图1 三相桥式全控整理电路原理图习惯将其中阴极连接在一起的3个晶闸管（VT1、VT3、 VT5）称为共阴极组；阳极连接在一起的3个晶闸管（VT4、VT6、VT2）称为共阳极组。
此外，习惯上希望晶闸管按从1至6的顺序导通，为此将晶闸管按图示的顺序编号，即共阴极组中与a、b、c三相电源相接的3个晶闸管分别为VT1、VT3、VT5，共阳极组中与a、b、c三相电源相接的3个晶闸管分别为VT4、VT6、VT2。
从后面的分析可知，按此编号，晶闸管的导通顺序为 VT1－VT2－VT3－VT4－VT5－VT6。
1.2 主电路原理说明整流电路的负载为带反电动势的阻感负载。
假设将电路中的晶闸管换作二极管，这种情况也就相当于晶闸管触发角α=0o时的情况。
此时，对于共阴极组的3个晶闸管，阳极所接交流电压值最高的一个导通。
而对于共阳极组的3个晶闸管，则是阴极所接交流电压值最低（或者说负得最多）的一个导通。
这样，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，施加于负载上的电压为某一线电压。
三相桥式全控整流电路
4
特点与优点
特点与优点
整流效率高：由于采用
了全控整流技术，三相
桥式全控整流电路的整
2
流效率可以达到90%以
上
控制性能好：通过调节
触发角α的大小，可以
1
实现对输出电压和电流 的连续和平滑调节，从
而具有良好的控制性能
适用于大功率应用：三
相桥式全控整流电路适
用于大功率应用场合， 可以实现大电流和高电
4
流电源的中性线N上
3
工作原理
工作原理
整流过程
当晶闸管的控制极有触发脉冲时，晶闸管导通，电流可 以通过它而从交流电源的一相流向负载，然后再通过另 外两只晶闸管返回交流电源的另一相。通过改变触发脉 冲的相位，可以控制电流的流向和大小，从而实现对输 出电压和电流的连续和平滑调节
工作原理
控制原理
三相桥式全控整流电路的输出电压和电流的大小取决于晶闸管的触发角α。触发角α是指 从正弦波的正半周开始到触发脉冲出现的位置之间的角度。当触发角α越小时，输出的电 压和电流越大；当触发角α越大时，输出的电压和电流越小 通过调节触发角α的大小，可以实现对输出电压和电流的连续和平滑调节。常用的调节方 式有两种：一种是采用相位控制方式，通过调节触发脉冲的相位来改变触发角α的大小； 另一种是采用移相控制方式，通过改变触发脉冲的移相角的大小来改变触发角α的大小
续和平滑调节
2
电路结构
电路结构
三相桥式全控整流电路的基本结 构由三相交流电源、六只晶闸管
以及负载构成
其中，三相交流电源为三角形接 法，提供三个相位相差120度的交
流电压
六只晶闸管分别连接在三相交流 电源和负载之间，其中三只晶闸 管的一端连接在A、B、C三相交流 电源上，另一端连接在负载的P、 N端子上；另外三只晶闸管的另一 端连接在负载的N、P端子上和交
三相桥式全控整流电路的原理
三相桥式全控整流电路的原理三相桥式全控整流电路介绍•三相桥式全控整流电路是一种常见的电力电子器件，广泛应用于交流电转直流电的场景。
•它通过控制晶闸管的导通角来实现对输入交流电的整流控制。
原理桥式整流电路•桥式整流电路由四个二极管组成，形成一个桥结构，具有四个输入和一个输出。
•其中，两个二极管被称为正极二极管，另外两个被称为负极二极管。
•输入交流电经过正极二极管和负极二极管的交替导通，实现了对交流电的单向导通。
全控整流电路•全控整流电路在桥式整流电路的基础上，增加了晶闸管。
•晶闸管是一种主控开关，可以通过控制晶闸管的导通角来控制输入交流电的整流。
三相桥式全控整流电路•三相桥式全控整流电路由三个桥式整流电路组成，对应输入的三相交流电。
•每个桥式整流电路由四个晶闸管和四个二极管组成，实现对一个相位的交流电的整流。
•通过适当的触发控制，可以实现对三相交流电的全控整流。
工作原理•在三相桥式全控整流电路中，每个桥式整流电路的晶闸管由触发电路控制。
•当晶闸管导通时，对应的正极二极管也将导通，实现对输入交流电的正半周期整流。
•当晶闸管关断时，对应的正极二极管也将关断，实现对输入交流电的负半周期整流。
•通过控制晶闸管的导通角，可实现对三相交流电的全控整流。
应用场景•三相桥式全控整流电路广泛应用于各种需要将交流电转换为直流电的场景。
•典型应用包括电力系统中的直流输电、电动机驱动、电焊设备等。
结论•三相桥式全控整流电路通过控制晶闸管的导通角度，实现了对输入交流电的全控整流。
•它是一种重要的电力电子器件，广泛应用于各种需要交流电转直流电的场景。
控制方式•三相桥式全控整流电路可以通过不同的控制方式来实现对输入交流电的整流控制。
•常见的控制方式包括：触发角控制、单位相距控制和连续控制。
触发角控制•触发角控制是最简单的一种控制方式，通过改变晶闸管的触发角度来实现对交流电的整流控制。
•触发角是指晶闸管导通时与输入交流电正半周期的夹角。
三相桥式全控整流回路的原理
三相桥式全控整流回路的原理在电力系统中，整流是将交流电转换为直流电的过程。
而全控整流则是通过控制整流电路中的晶闸管，实现对输出电压的精确控制。
三相桥式全控整流回路是一种常见的全控整流电路，通过合理地组合三相桥式整流电路和晶闸管触发控制电路，在保证电路正常工作的前提下，实现对输出电压的可控性。
三相桥式全控整流回路由三相桥式整流电路和晶闸管触发控制电路组成。
在三相桥式整流电路中，通过六个二极管和六个晶闸管将输入的三相交流电转换为直流电。
而晶闸管触发控制电路则通过控制晶闸管的导通角度，来控制输出电压的大小。
在每个半电压周期内，晶闸管都会被触发导通一次，从而实现对输出电压的调节。
三相桥式全控整流回路的工作原理可以简单描述为：首先，三相交流电通过三相桥式整流电路转换为直流电；然后，晶闸管触发控制电路根据控制信号控制晶闸管的导通角度，从而控制输出电压的大小；最后，经过滤波电路过滤后的直流电输出到负载端供电使用。
在实际应用中，三相桥式全控整流回路具有许多优点。
首先，由于采用了全控整流技术，输出电压的稳定性和可控性较好，适用于对输出电压有严格要求的场合。
其次，由于晶闸管的导通角度可调，可以实现电压的调频调相，进一步提高了电路的性能。
此外，三相桥式全控整流回路还具有响应速度快、效率高、寿命长等优点，广泛应用于变频调速、电镀、电焊等领域。
然而，三相桥式全控整流回路也存在一些缺点。
首先，由于晶闸管本身的损耗较大，会导致整流电路的能量损耗较高。
其次，晶闸管的可靠性较差，容易受到温度、电压等因素的影响，需要定期检测和维护。
此外，晶闸管的成本也比较高，会增加整个电路的制造成本。
三相桥式全控整流回路是一种常见的全控整流电路，通过合理地组合三相桥式整流电路和晶闸管触发控制电路，实现对输出电压的可控性。
在实际应用中，三相桥式全控整流回路具有许多优点，但也存在一些缺点。
因此，在选择使用三相桥式全控整流回路时，需要根据具体的应用需求综合考虑其优缺点，以达到最佳的电力控制效果。
三相桥式全控整流电路
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）编号：1、3、5，4、6、2a 带电阻负载时的工作情况a =0°时的情况假设将电路中的晶闸管换作二极管进行分析对于共阴极阻的3个晶闸管，阳极所接交流电压值最大的一个导通对于共阳极组的3个晶闸管，阴极所接交流电压值最低（或者说负得最多）的导通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从相电压波形看，共阴极组晶闸管导通时，ud1为相电压的正包络线，共阳极组导通时，ud2为相电压的负包络线，ud=ud1 - ud2是两者的差值，为线电压在正半周的包络线直接从线电压波形看，ud为线电压中最大的一个，因此ud波形为线电压的包络线。
三相桥式全控整流电路的特点：（1）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。
（2）对触发脉冲的要求：按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的顺序，相位依次差60°。
共阴极组VT1、VT3、VT5的脉冲依次差120°，共阳极组VT4、VT6、VT2也依次差120°同一相的上下两个桥臂，即VT1与VT4，VT3与VT6，VT5与VT2，脉冲相差180°。
表2-1 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I II III IV V VI共阴极组中导通的晶闸管 VT1 VT1 VT3 VT3 VT5 VT5共阳极组中导通的晶闸管 VT6 VT2 VT2 VT4 VT4 VT6整流输出电压Ud Ua-Ub=Uab Ua-Uc=Uac Ub-Uc=Ubc Ub-Ua=Uba Uc-Ua=Uca Uc-Ub=Ucb（3）ud一周期脉动6次，每次脉动的波形都一样，故该电路为6脉波整流电路。
（4）需保证同时导通的2个晶闸管均有脉冲可采用两种方法：一种是宽脉冲触发另一种方法是双脉冲触发（常用）。
三相桥式全控整流电路最大反向电压
三相桥式全控整流电路最大反向电压
摘要：
1.三相桥式全控整流电路概述
2.三相桥式全控整流电路的最大反向电压
3.影响最大反向电压的因素
4.结论
正文：
一、三相桥式全控整流电路概述
三相桥式全控整流电路是一种用于电力系统中的整流电路，其主要作用是将交流电转换为直流电。
该电路结构由六个晶闸管组成，通过控制晶闸管的导通角度，可以实现对交流电的整流。
在三相桥式全控整流电路中，每个晶闸管的导通顺序依次为1、3、5，4、6、2，即保证晶闸管的导通顺序依次为1-3-
5、4-6-2。
二、三相桥式全控整流电路的最大反向电压
三相桥式全控整流电路的最大反向电压是指在电路中，晶闸管所能承受的最大反向电压。
在该电路中，晶闸管的承受的最大反向电压取决于其所连接的电源电压、电路中的电阻和电感等因素。
三、影响最大反向电压的因素
在三相桥式全控整流电路中，影响最大反向电压的主要因素包括以下几点：
1.电源电压：电源电压的幅值和频率直接影响晶闸管的最大反向电压。
2.电路中的电阻和电感：电路中的电阻和电感元件的数值会影响晶闸管的最大反向电压。
3.晶闸管的参数：晶闸管的额定电压、最大电流和开关速度等参数也会影响其所能承受的最大反向电压。
四、结论
总之，三相桥式全控整流电路的最大反向电压受多种因素影响，需要根据具体电路条件和晶闸管的参数进行计算。
在实际应用中，为保证电路的稳定运行和晶闸管的安全使用，应合理选择晶闸管的参数，确保其最大反向电压能够承受电路中的最高电压。
实验三 ,四 三相桥式全控整流电路
实验三三相桥式全控整流电路三相桥式整流电路是在工业生产中应用最为广泛的电力电子电路之一，它可以工作在整流状态，也可以工作在逆变状态。
还可以多台设备组合，构成一个负载的直流或交流电力转动系统。
它的移相范围要求比较大，一般用垂直移相电路进行触发。
一、实验目的1.熟悉掌握三相桥式整流电路的工作原理和调试方法。
2.掌握三相桥式整流电路输入电压、输出电压、控制角之间的函数关系。
二、实验仪器TDR-2三相整流电路学习机、示波器、万用表。
三、实验原理实验主电路如图3所示。
由6个晶闸管组成三相桥式全控电路的主电路。
每个晶闸管的触发脉冲来自由专用集成电路KJ004、KJ041构成的控制电路。
有关集成电路的技术指标和引脚排列见附录。
通过对控制电压UK的调节，可以使输出直流电压和电流改变，输入电压、输出电压和控制角之间有严格的函数关系。
A1冲J1接通J1断开图3四、实验步骤1.将实验装置的输入端A1、B1、C1接三相380V电源，注意相序正确；负载端接一滑线电阻器。
通过控制按钮使主电路接触器J1为断开状态，此时D31为暗状态。
调试移相触发电路，步骤如下：（1）接通J1，用示波器观测输出电压的波形。
（2）调节U P使输出电压在控制角大于120度的范围。
（3）分别调试电位器R6、R16、R26，使输出电压的波形各脉波尽量对称。
2.整流电路接纯电阻负载时的实验（1）整流电路的输出端接一个滑线电阻器，阻值放在最大位置。
按K4，D31亮，接触器J1闭合，主电路接通，调节U K使输出电压Ud为最大，再调节滑线电阻器使输出电流为1A。
（2）用示波器观察不同控制角时负载电压和电流的波形。
（3）测量不同控制角下输入电压、输出电压的数值，填入下表：五、思考题1.用多个三相桥式整流电路可以组成哪些电力传动系统？2.为什么三相桥式电路一般要求触发脉冲的调节范围比较大？六、实验报告要求1.画出控制角为60度时整流输出电压和电流的波形，晶闸管两端电压的波形。
三相桥式全控整流电路
三相桥式全控整流电路1. 引言三相桥式全控整流电路是一种常用的电力电子器件，广泛应用于直流供电系统中。
它能将三相交流电转换成稳定的直流电，并且可以根据需要调整输出电压大小。
本文将详细介绍三相桥式全控整流电路的结构、工作原理以及优缺点。
2. 结构三相桥式全控整流电路由六个可控硅组成，分别为三相桥臂和控制电路。
其中，三相桥臂由三个可控硅和三个反并联的二极管组成，形成了一个三相全控整流单元。
控制电路用于控制可控硅的导通和关断，以实现对输出电压的调节。
3. 工作原理当输入电源为三相交流电时，通过变压器将其降压，并适当调整相位，然后将其输出到三相桥臂上。
根据控制电路的控制信号，控制可控硅的导通和关断。
当可控硅导通时，交流电信号经过可控硅和二极管之间的通路，形成一个通路；当可控硅关断时，通路中断。
可控硅的导通和关断时间可以通过控制电路的触发方式和触发角来控制。
触发角表示可控硅导通的延迟时间，可以调整导通角度来控制输出电压的大小。
通过调整可控硅的导通角度，可以实现对输出电压的调节。
一般情况下，三相桥式全控整流电路的工作周期是以输入交流电的周期为基准的。
在每个周期内，三相桥臂会分别导通和关断，以便实现对输出电压的稳定控制。
控制电路会根据电压反馈信号和控制信号，实时调整可控硅的导通角度，以使输出电压达到设定值。
4. 优缺点4.1 优点•三相桥式全控整流电路具有较高的稳定性和精度，适用于对电压要求较高的场合。
•可控硅的导通角度可调，可以实现对输出电压的精确调节。
•结构相对简单，制造成本较低。
4.2 缺点•由于可控硅的导通和关断需要外部控制电路的支持，因此整体的复杂度较高。
•整流过程中会产生一定的谐波，可能对其他电器设备造成干扰。
•输出电压的调节需要实时监测和反馈，对控制电路提出了一定的要求。
5. 应用三相桥式全控整流电路广泛用于直流供电系统中，如直流电源、电动机控制等领域。
其稳定性和精确控制性使其成为电力电子设备的重要组成部分。
三相桥式全控整流电路
12
三、定量分析
➢ 4. 整流变压器视在功率计算
➢ 1). 流过整流变压器二次侧旳电流在前面已经算得:
i
I
d
2π/3
0
π
2π/3
2π
ωt
TR二次侧电流有效值： TR二次侧电压有效值：
I2
2 3
I
d
0.816 I d
U2
Ud 2.34
TR二次侧视在功率：
S2
3U 2 I2
3
Ud 2.34
0.816
围是120
7
二、原理分析
2.电路工作波形
2）阻感负载时旳工作情况
➢ a≤60时（a =0 图－6；a =30 图－7）
• ud波形连续，工作情况与带电阻负载时十分相同。
各晶闸管旳通断情况
输出整流电压ud波形 晶闸管承受旳电压波形
• 区别在于：得到旳负载电流id波形不同。
当电感足够大旳时候， id旳波形可近似为一条水平线。
三相桥式全控整流电路原理图
返回
26
单宽脉冲
27
双窄脉冲
28
t
t t t
返回 17
图-3
三相桥式全控整流电路
带电阻负载a=0时旳波形
uud21 = 0°ua
ub
uc
O ud2 uu2dL
t1
ⅠⅡ uab uac
ⅢⅣ ubc uba
ⅤⅥ uca ucb
uab uac
O
iVT1
O uVT1
uab uac ubc uba uca ucb uab uac
O uab uac
控制，电网向晶体管整流装置提供旳 是超前旳无功电流。
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1绪论1.1课题背景高频率、大容量、低损耗、小体积、易驱动、模块化是现在电力电子器件发展的目标。
高效、节能、小型化和智能化是目前电力电子应用系统的方向发展。
整流电路是电力电子电路中出现最早的一种，它是一种将交流电变为直流电的电路，在工业技术上应用十分广泛。
主要用在直流电动机调速，发电机励磁调节，电镀，电解等各种工业生产领域。
1.2课题研究的目的和意义（1）培养综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。
（2）通过对不可逆直流电力拖动系统中三相桥式全控整流电路的设计，掌握三相桥式全控整流电路的工作原理，综合运用所学知识，三相桥式全控整流电路和系统设计的能力（3）培养运用知识的能力和工程设计的能力。
1.3国内外概况目前，各类电力电子变换器的输入整流电路输入功率级一般采用不可控整流或相控整流电路。
这类整流电路结构简单，控制技术成熟，但交流侧输入功率因数低，并向电网注入大量的谐波电流。
据估计，在发达国家有60%的电能经过变换后才使用，而这个数字在本世纪初达到95%。
电力电子技术在电力系统中有着非常广泛的应用。
据估计，发达国家在用户最终使用的电能中，有60%以上的电能至少经过一次以上电力电子变流装置的处理。
电力系统在通向现代化的进程中，电力电子技术是关键技术之一。
可以毫不夸张地说，如果离开电力电子技术，电力系统的现代化就是不可想象的。
而电能的传输中，直流输电在长距离、大容量输电时有很大的优势，其送电端的整流阀和受电端的逆变阀都采用晶闸管变各种电子装置一般都需要不同电压等级的直流电源供电。
通信设备中的程控交换机所用的直流电源以前用晶闸管整流电源，现在已改为采用全控型器件的高频开关电源。
大型计算机所需的工作电源、微型计算机内部的电源现在也都采用高频开关电源。
在各种电子装置中，以前大量采用线性稳压电源供电，由于高频开关电源体积小、重量轻、效率高，现在已逐渐取代了线性电源。
因为各种信息技术装置都需要电力电子装置提供电源，所以可以说信息电子技术离不开电力电子技术。
近年发展起来的柔性交流输电（FACTS）也是依靠电力电子装置才得以实现的。
1.4课题的主要研究工作此次课程设计研究的是三相桥式全控整流电路，与三相半波整流电路相比，三相桥式整流电路的电源利用率更高，应用更为广泛。
2 系统设计方案的研究2.1三相桥式全控整流电路的原理三相桥式全控整流电路系统通过变压器与电网连接，经过变压器的耦合，晶闸管主电路得到一个合适的输入电压，使晶闸管在较大的功率因数下运行。
变流主电路和电网之间用变压器隔离，触发晶闸管使三相全控桥将交流整流成直流，带动直流电动机运转。
晶闸管分共阴极和共阳极。
一般1、3、5为共阴极，2、4、6为共阳极。
（1）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。
（2）对触发脉冲的要求：1)按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的顺序，相位依次差60。
2)共阴极组VT1、VT3、VT5的脉冲依次差120，共阳极组VT4、VT6、VT2也依次差120。
3)同一相的上下两个桥臂，即VT1与VT4，VT3与VT6，VT5与VT2，脉冲相差180。
（3）Ud一周期脉动6次，每次脉动的波形都一样，故该电路为6脉波整流电路。
（4）需保证同时导通的2个晶闸管均有脉冲，可采用两种方法：一种是宽脉冲触发一种是双脉冲触发（常用）（5）晶闸管承受的电压波形与三相半波时相同，晶闸管承受最大正、反向电压的关系也相同。
三相桥式全控整流电路实质上是三相半波共阴极组与共阳极组整流电路的串联。
在任何时刻都必须有两个晶闸管导通才能形成导电回路，其中一个晶闸管是共阴极组的，另一个晶闸管是共阳组的。
6 个晶闸管导通的顺序是按 VT6 –VT1 → VT1 – VT2 → VT2 – VT3 → VT3 – VT4 → VT4 – VT5 → VT5 –VT6 依此循环，每隔 60 °有一个晶闸管换相。
为了保证在任何时刻都必须有两个晶闸管导通，采用了双脉冲触发电路，在一个周期内对每个晶闸管连续触发两次，两次脉冲前沿的间隔为 60 °。
三相桥式全控整流电路原理图如右图所示。
三相桥式全控整流电路用作有源逆变时，就成为三相桥式逆变电路。
由整流状态转换到逆变状态必须同时具备两个条件：一定要有直流电动势源，其极性须和晶闸管的导通方向一致，其值应稍大于变流器直流侧的平均电压；其次要求晶闸管的 a ＞ 90 °，使 U d 为负值。
2.2设计内容和要求本次设计条件：电源电压：三相交流U：220V/50Hz；输出功率：11000W；α，纯电阻负载；α=0°,15°,45°,90°,150°电触发角︒,15,0o,4590︒︒︒,=120阻电感负载设计内容：1.晶闸管电流、电压额定参数选择2.主电路的设计3.触发电路的设计2.3三相桥式全控整流电路定量分析(1)当整流输出电压连续时（即带阻感负载时，或带电阻负载a≤60时）的平均值为：公式（2.1）(2)带电阻负载且a >60时，整流电压平均值为：公式（2.2）输出电流平均值为：Id=Ud /R(3)晶闸管额定电流、额定电压的选择①晶闸管承受最大正向电压为，为变压器二次线电压峰值，即公式（2.3）②晶闸管阳极与阴极间的最大正向电压等于变压器二次相电压的峰值，即公式（2.4）③输出电压Ud为0~200V，负载电阻R=2，输出负载电流为：公式（2.5）④晶闸管上流过电流为：公式（2.6）选用晶闸管时，额定电压要留有一定裕量通常取额定电压为正常工作时晶闸管所承受峰值电压的2~3倍。
额定电流也要留一定裕量，一般取额定电流为通态平均电流的1.5~2倍。
3总体设计控制晶闸管的导通时间需要触发脉冲，常用的触发电路有单结晶体管触发电路，设计集成触发器实现产生同步信号的触发电路。
分别对晶闸管、交流侧、直流侧进行保护设电路的设计。
3.1主电路主电路为带电阻负载的三相桥式电路图3-1主电路为带电阻电感负载的三相桥式电路,图3-2三相桥式全控整流电路是由三相半波可控整流电路演变而来的,它由三相半波共阴极接法(VT1,VT3,VT5)和三相半波共阳极接法(VT4,VT6,VT2)的串联组合。
表3-1 三相桥式全控整流电路电阻负载α=0时晶闸管工作情况时段 1 2 3 4 5 6共阴极组VT1 VT1 VT3 VT3 VT5 VT5共阳极组VT6 VT2 VT2 VT4 VT4 VT6ud ua-ub=uab ua-uc=uac ub-uc=ubc ub-ua=uab uc-ua=uca uc-ub=ucb以此类推，当α=15°,45°,90°,120°时可得出三相桥式全控整流电路电阻负载时晶闸管工作情况；同理可推出α=0°，15°,45°,90°,150°时出三相桥式全控整流电路电阻电感负载时晶闸管工作的情况。
3.2触发电路触发脉冲的宽度应保证晶闸管开关可靠导通（门极电流应大于擎柱电流），触发脉冲应有足够的幅度，不超过门极电压、电流和功率，且在可靠触发区域之内，应有良好的抗干扰性能、温度稳定性及与主电路的电气隔离。
晶闸管可控整流电路，通过控制触发角a的大小即控制触发脉冲起始相位来控制输出电压大小。
为保证相控电路正常工作，很重要的是应保证按触发角a 的大小在正确的时刻向电路中的晶闸管施加有效的触发脉冲。
晶闸管相控电路，习惯称为触发电路。
本题中使用了synchronized 6-pluse generator作为题中的六个晶闸管的触发脉冲输入电路，初始触发脉冲设为30度角。
芯片会自动给各个晶闸管提供所需要的触发脉冲，使晶闸管在需要导通的时候导通，以确保电路的正常运行。
图3-33.3保护电路3.3.1晶闸管的保护电路⑴晶闸管的过电流保护：过电流可分为过载和短路两种情况，可采用多种保护措施。
对于晶闸管初开通时引起的较大的di/dt，可在晶闸管的阳极回路串联入电感进行抑制；对于整流桥内部原因引起的过流以及逆变器负载回路接地时可以采用接入快速熔短器进行保护图3-4⑵晶闸管的过电压保护：晶闸管的过电压保护主要考虑换相过电压抑制。
晶闸管元件在反向阻断能力恢复前，将在反向电压作用下流过相当大的反向恢复电流。
当阻断能力恢复时，因反向恢复电流很快截止，通过恢复电流的电感会因高电流变化率产生过电压，即换相过电压。
为使元件免受换相过电压的危害，一般在元件的两端并联RC电路图3-53.2.2 交流侧保护电路晶闸管设备在运行过程中会受到由交流供电电网进入的操作过电压和雷击过电压的侵袭，同时设备自身运行中以及非正常运行中也有过电压出现，所以要进行过电压保护，可采用如图所示的反向阻断式过电压抑制RC保护电路。
整流电路正常工作时，保护三相桥式整流器输出端电压为变压器次级电压的峰值，输出电流很小，从而减小了保护元件的发热。
过电压出现时，该整流桥用于提供吸收过电压能量的通路，电容将吸取过电压能量转换为电场能量；过电压消失后，电容经、放电，将储存的电场能量释放，逐渐将电压恢复到正常值。
图3-63.3.3 直流侧阻容保护电路直流侧也可能发生过电压，在图中，当快速熔断器熔断或直流快速开关切断时，因直流侧电抗器释放储能，会在整流器直流输出端造成过电压。
另外，由于直流侧快速开关（或熔断器）切断负载电流时，变压器释放的储能也产生过电压，尽管交流侧保护装置能适当地保护这种过电压，仍会通过导通的晶闸管反馈到直流侧来，为此，直流侧也应该设置过电压保护，用于抑制过电压。
图3-74详细的设计和仿真根据实验原理集电路图设计三相桥式全控整流电路仿真模型并根据实验步骤得出仿真结果4.1建立模型根据三相桥式全控整流电路的原理可以利用Simulink 内的模块建立仿真模型如图所示,设置三个交流电压源Va,Vb,Vc 相位角依次相差120度,得到整流桥的三相电源。
用6个Thyristor 构成整流桥,实现交流电压到直流电压的转换。
6个pulsegenerator 产生整流桥的触发脉冲,且从上到下分别给1~6号晶闸管触发脉冲。
Continuousidv +-VdVcVb Va gA BC+-Universal BridgeUd1Udv +-Uca v +-Ubcv +-Uabalpha_deg AB BC CA BlockpulsesSynchronized 6-Pulse GeneratorMeanMean Value12++L312++L212++L1i+-Id0Constant115Constant+R图4-1 三相桥式全控整流电路仿真模型4.2参数设置集仿真三相电源的相位互差120°,交流峰值电压为220V,频率为50H 。