三相桥式全控整流电路系统
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。
三相桥式整流电路
1 原理及方案1.1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，还可以抑制由变流器进入电网的谐波成分。
保护电路采用RC过电压抑制电路进行过电压保护，利用快速熔断器进行过电流保护。
采用锯齿波同步KJ004集成触发电路，利用一个同步变压器对触发电路定相，保证触发电路和主电路频率一致，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。
1.2方案设计整流电路是电力电子电路中出现最早的一种，它将交流电变为直流电，应用广泛。
当整流负载容量较大，或要求直流电压脉冲较小时，应采用三相整流电路，其交流测由三相电源供电。
三相可控整流电路中，最基本的是三相半波可控整流电路，应用最广泛的是三相桥式全控整流电路。
本设计要求整流电路带直流电机负载，希望获得的直流电压脉冲较小，所以用三相全波整流比较合理。
三相桥式全控和三相桥式半控是常见的三相桥式可控全波整流电路。
三相半控桥式整流电路适用于中等容量的整流装置或不要求可逆的电力拖动中，它采用共阴极的三相半波可控整流电路与共阳极接法的三相半波不可控整流电路串联而成，电路兼有可控与不可控两者的特性。
共阳极组的三个整流二极管总是在自然换流点换流，使电流换到阴极点为更低的一相中去。
该电路在使用中需加设续流二极管，以避免可能发生的失控现象，所以电路不具备逆变能力。
虽然三相半控电路相应触发电路较简单，但只能用于整流不能用于逆变，现在很少使用。
本设计选择使用三相桥式全控整流电路。
整流电路的输入部分是变压器，作用是降低或减少晶闸管变流装置对电网和其它用电设备的干扰，将整流电路与电网隔离，并将电网电压值转变为整流所需输入值。
整流部分是六个晶闸管，是由共阴极的三相半波可控整流电路与共阳极接法的三相半波可控整流电路串联而成。
为使整流电路能正常工作，除了要给晶闸管配设可靠的触发电路外，还要有保护电路，以防止各种原因产生的过电压和过电流影响或损坏晶闸管。
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。
三相全控桥式整流电路
三相全控桥式整流电路一、引言随着工业技术的发展和电力电子技术的不断推广，三相全控桥式整流电路在各个行业中广泛应用。
三相全控桥式整流电路采用三相交流电源作为输入端，能够将交流电信号转换成满足不同负载需求的直流电信号。
本文将从以下几个方面详细介绍三相全控桥式整流电路的工作原理、主要构成和应用。
二、工作原理三相全控桥式整流电路是一种将交流电信号转换成直流信号的电路。
该电路采用三相变压器将三相交流电源通过变换，将input交流电进行相间差异为120度的降低或升高零电平的变换，接至整流桥三相管闸流控制器的输入端，然后将通过整流桥的三相管管子交错导通，实现交流电的全波整流。
三相全控桥式整流电路通过改变控制器的输出扭矩控制灵活性，从而控制整流桥输出直流电的电压和电流。
三、主要构成三相全控桥式整流电路主要由三相变压器、整流桥和控制器组成。
1. 三相变压器三相变压器的作用是将输入的三相交流电信号通过变换，降低或升高零电平，将降低或升高零电平后的输入信号接入整流桥电路中。
通常情况下，三相变压器分为多种类型，如输入和输出相等的三相变压器、桥式三相变压器、三角变压器等。
2. 整流桥整流桥是三相全控桥式整流电路中的重要部分。
整流桥需要至少4个按一定方式排列的二极管构成，在同一个相序的三个管相互导通的同时，三个相可以实现交替导通。
整流桥既能进行三相半波整流，也能进行三相全波整流。
3. 控制器在三相全控桥式整流电路中，控制器的主要作用是对整流桥输出直流信号进行控制。
通过控制器，可以实现相依输入电压的0-360°可控角度矩，从而实现输出电压的控制。
整流桥控制器通常采用高性能单片机或FPGA，以实现控制回环环节过程控制、溅液等自动保护功能等。
四、应用三相全控桥式整流电路主要应用于高功率负载的变频调速、电力变流器、电弧炉等领域。
在风力发电、太阳能发电等清洁能源领域，三相全控桥式整流电路也具有广泛的应用前景。
在消费电子产品如UPS、电流计、电子锁等领域，也可以采用三相全控桥式整流电路实现高品质的电源供应。
三相桥式全控整流电路原理
三相桥式全控整流电路原理
三相桥式全控整流电路是一种常见的电力电路，用于将交流电转换为直流电。
它由三相电源、桥式整流器和触发电路组成。
在这个电路中，三相电源提供三相交流电信号。
每个相位的电源通过对应的触发电路来控制桥式整流器中的开关管。
桥式整流器由四个二极管或四个可控硅组成，用于将交流电转换为直流电。
桥式整流器中的四个二极管或可控硅可以分为两组，每组包含两个，并组成两个反并联的三电平桥。
每个桥臂的两个二极管或可控硅是反并联的，一个被称为正半周期控制，一个被称为负半周期控制。
在每个半周期中，根据触发电路提供的触发信号，分别对两个桥臂的二极管或可控硅进行开通或关断操作。
这样，在每个半周期内，只有一个桥臂是开通的，而另一个桥臂是关断的。
这种控制方式使得整流器输出的电流为激励波（落在功率电网电压曲线之下）。
通过控制开通和关断时间，可以实现对输出电流的调节。
通过改变开通角和关断角，可以改变输出电流的平均值和有效值。
从而实现对输出功率的控制。
总之，三相桥式全控整流电路通过桥式整流器和触发电路的配合控制，将三相交流电转换为直流电，并能够通过调节开通和
关断时间来实现对输出电流的调节。
这种电路广泛应用于工业领域，如直流电机驱动、电力电子器件等。
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
三相桥式全控整流电路的工作原理
三相桥式全控整流电路的工作原理三相桥式全控整流电路是一种常用的电能转换电路，广泛应用于交流电转直流电的场合。
它具有电控性好、能耗低、体积小等优点，在电力系统中的应用非常广泛。
下面将详细介绍三相桥式全控整流电路的工作原理。
三相桥式全控整流电路由六个可控硅器件组成，分为两个并联的三相半波可控整流器。
其中，每个三相半波可控整流器包含三个可控硅器件，它们按照星形连接方式连接在交流电源的三相线上。
可控硅器件是由二极管和双向可控开关组成的，可以对电流进行双向控制。
整个电路通过操纵可控硅器件的导通角来控制输出电压的大小和形状。
当交流电源开始供电时，根据交流电源的正负半周变化，可控硅器件会先导通一半波，然后断开一半波，实现半波整流。
对于每个可控硅器件来说，当其导通时，流经它的电流方向与电流的正方向一致，为正半周；当其断开时，流经它的电流方向与电流的正方向相反，为负半周。
通过控制可控硅器件的导通角，可以实现对输出电压的调节。
当可控硅器件导通角度增大时，导通时间增长，输出电压增加；当导通角度减少时，导通时间减小，输出电压减小。
通过改变导通角度来改变输出电压的大小和形状，以满足不同负载的需求。
在控制可控硅器件的导通角度时，需要采用触发电路来提供触发脉冲。
触发脉冲的宽度决定了可控硅器件导通的时间，从而控制输出电压的大小。
通常采用零点触发方式，即在每个交流周期的零点附近触发可控硅器件的导通。
三相桥式全控整流电路的输出电压是由六个可控硅器件的导通角度和触发脉冲的宽度共同决定的。
通过合理地控制这些参数，可以实现输出电压的调节。
此外，为了保证可控硅器件的正常工作，需要采用继电器或保险丝等保护措施，以防止过电流或过压的损坏。
总之，三相桥式全控整流电路是一种通过控制可控硅器件的导通角度来实现交流电转直流电的电路。
它通过改变导通角度来改变输出电压的大小和形状，具有电压调节范围广、精度高等优点，适用于各种交流电转直流电的应用场合。
三相桥式全控整流电路原理及电路图,三相桥式全控整流电路原理及电路图
三相桥式全控整流电路原理及电路图，三相桥式全控整流电路原理及电路图三相整流电路的作用：在电路中，当功率进一步增加或由于其他原因要求多相整流时，三相整流电路就被提了出来。
图所示就是三相半波整流电路原理图。
在这个电路中，三相中的每一相都单独形成了半波整流电路，其整流出的三个电压半波在时间上依次相差120度叠加，整流输出波形不过0点，并且在一个周期中有三个宽度为120度的整流半波。
因此它的滤波电容器的容量可以比单相半波整流和单相全波整流时的电容量都小。
三相整流电路的工作原理：先看时间段1：此时间段A相电位最高，B相电位最低，因此跨接在A相B相间的二极管D1、D4导电。
电流从A相流出，经D1，负载电阻，D4，回到B相，见图14-1-3中红色箭头指示的路径。
此段时间内其他四个二极管均承受反向电压而截止，因D4导通，B相电压最低，且加到D2、D6的阳极，故D2、D6截止；，因D1导通，A相电压最高，且加到D3、D5的阴极，故D3、D5截止。
其余各段情况如下：时间段2：此时间段A相电位最高，C相电位最低，因此跨接在A相C相间的二极管D1、D6导电。
时间段3：此时间段B相电位最高，C相电位最低，因此跨接在A相C相间的二极管D3、D6导电。
时间段4：此时间段B相电位最高，A相电位最低，因此跨接在B相A相间的二极管D3、D2导电。
时间段5：此时间段C相电位最高，A相电位最低，因此跨接在C相A相间的二极管D5、D2导电。
三相桥式电阻负载整流电路的输出电压波形见图时间段6：此时间段C相电位最高，B相电位最低，因此跨接在C相B相间的二极管D5、D5导电。
时间段7：此时间段又变成A相电位最高，B相电位最低，因此跨接在A相B相间的二极管D1、D4导电。
电路状态不断重复三相半波可控整流电路工作原理：1．电阻性负载三相半波可控整流电路接电阻性负载的接线图如图3所示。
整流变压器原边绕组一般接成三角形，使三次谐波电流能够流通，以保证变压器电势不发生畸变，从而减小谐波。
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：一、三相桥式全控整流电路的基本概念二、三相桥式全控整流电路的工作原理三、三相桥式全控整流电路的最大反向电压四、最大反向电压的计算与应用正文：【一、三相桥式全控整流电路的基本概念】三相桥式全控整流电路是一种常见的三相电力电子装置，广泛应用于电力系统、工业控制等领域。
它的特点是可以在交流电源和直流负载之间实现高效的能量传递，同时具有较好的谐波性能。
三相桥式全控整流电路主要由六个晶闸管、三相变压器和负载组成，其中晶闸管是电路的核心元件。
【二、三相桥式全控整流电路的工作原理】三相桥式全控整流电路的工作原理是通过控制晶闸管的导通与截止，将交流电源的正半周电压信号转换为直流电压输出。
在电路中，六个晶闸管分别连接到三相交流电源的相线和中性线，形成一个桥式整流电路。
通过控制晶闸管的触发脉冲，可以实现对整流电路的输出电压和电流的控制，从而满足不同负载的需求。
【三、三相桥式全控整流电路的最大反向电压】在三相桥式全控整流电路中，晶闸管的最大反向电压是一个重要的参数。
最大反向电压是指晶闸管在截止状态下，所能承受的最大电压值。
它的大小与晶闸管的额定电压、电路的工作频率等因素有关。
最大反向电压的合理选择和使用，可以有效保证晶闸管的安全运行，避免因电压过高而导致的损坏。
【四、最大反向电压的计算与应用】最大反向电压的计算公式为：最大反向电压= 1.1 * 根号下（变压器二次侧电压^2 + 负载电阻电压降^2）。
在实际应用中，最大反向电压的计算结果应考虑到电路的实际情况，如负载电流、电源电压波动等因素。
此外，最大反向电压的计算和选择，还需要遵循安全、可靠的原则，以确保电路的正常运行和使用寿命。
总结：三相桥式全控整流电路是一种高效、可靠的电力电子装置，其在能源转换和控制领域具有广泛的应用。
了解其工作原理、最大反向电压的计算和应用，对于电路的设计、运行和维护具有重要意义。
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(电阻性负载)
1三相桥式全控整流电路(电阻性负载)
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(VT1，VT6，VT2)的串联组合。
1-1三相桥式全控整流电路(电阻性负载)
1-1三相桥式全控整流电路
n
d
VT VT VT 462d 2
d
2-1三相桥式全控整流电路(电阻性负载)仿真图2.2三相桥式全控整流电路(电阻性负载)电源参数
电源220V.相位分别为0︒,120︒,-120︒,频率50HZ
设置控制脚a为0︒,30︒,60︒,90︒与其相印的波形
3-1三相桥式全控整流电路(电阻性负载)a为0︒
3-2三相桥式全控整流电路(电阻性负载)a为30︒
3-3三相桥式全控整流电路(电阻性负载)a为60︒
3-4三相桥式全控整流电路(电阻性负载)a为90︒
4总结
2个晶闸管同时导通形成供电回路，其中共阴极组和共阳极组各1个，且不能为同一相器件。
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 。
三相桥式全控整流电路
第六章引言6.1 同步电机的励磁简介同步电机的励磁绕组通常由外电源提供励磁电流，这些励磁电源可分为两大类：一类是用直流电源提供励磁的直流励磁机系统；另一类是用硅整流装置将交流变成直流后提供励磁的半导体励磁系统。
随着半导体技术的发展，可控硅整流装置已广泛应用于同步电机励磁系统。
可控硅整流装置将交流励磁机输出的三相交流电流转换成直流电流，励磁调节器根据发电机运行工况调节可控硅整流器的导通角，以此调节可控硅整流装置的输出电压，从而调节发电机的励磁。
6.2 研究同步电机励磁系统的背景在电力系统的运行中，同步发电机是电力系统获得无功功率的重要来源之一，通过调节励磁电流可以维持发电机端电压，改变发电机的无功功率。
不论系统是在正常运行情况下还是在故障情况下，同步发电机的励磁电流都必须得到有效控制，因此励磁系统是同步发电机的重中之重。
励磁系统的安全运行，不仅关系到发电机及电力系统的运行稳定性，而且关系到发电机及与其相关联的电力系统的经济运行指标。
对同步发电机励磁系统基本要求有：一、具有十分高的可靠性；二、保证发电机具有足够的励磁容量；三、具有足够的强励能力；四、保证发电机电压调差率有足够的整定范围；五、保证发电机电压有足够的调节范围；六、保证发电机励磁自动控制系统具有良好的调节特性等。
6.3 本文主要研究内容三相桥式全控整流电路是将交流电压转化为直流电压，进而转化为直流励磁电流的一个桥梁，所以对它的分析研究就显的尤为重要。
本次设计中综合运用MATLAB中的Simulink模块搭建三相桥式全控整流电路，仿真分析了在不同触发角情况下的输出电压波形，并在分析后通过电力系统综合自动化实验台上的示波器观察励磁装置中的六路脉冲、变压器二次测交流电压波形以及经整流后输出的直流电压波形。
u g u gu g u gu2u 图2 三相桥式整流电路的触发脉冲第七章 三相桥式全控整流电路简介7．1 主电路原理说明如图2.1，共阴极组——阴极连接在一起的3个晶闸管（VT 1，VT 3，VT 5）共阳极组——阳极连接在一起的3个晶闸管（VT 4，VT 6，VT 2）。
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实验报告
三相桥式全控整流电路实验报告三相桥式全控整流电路实验报告引言：在现代电力系统中，电力的传输和分配都离不开电力电子设备。
全控整流电路作为一种重要的电力电子器件，广泛应用于变频调速、电力质量改善等领域。
本实验旨在研究三相桥式全控整流电路的工作原理和性能特点，并通过实验验证其可靠性和稳定性。
一、原理介绍三相桥式全控整流电路是由六个可控硅器件组成的桥式整流电路。
通过对六个可控硅器件的控制，可以实现对输入交流电的整流和调节。
其工作原理如下：当输入交流电为正半周时，通过适当控制可控硅器件的导通时间，使得输出电压为正；当输入交流电为负半周时，通过适当控制可控硅器件的导通时间，使得输出电压为负。
通过不断调整可控硅的导通角，可以实现对输出电压的精确控制。
二、实验装置和步骤实验装置包括三相交流电源、三相桥式全控整流电路、负载电阻和测量仪器。
实验步骤如下：1. 连接实验装置：将三相交流电源的三相输出接入三相桥式全控整流电路的输入端，将负载电阻接入输出端，同时连接测量仪器以测量电流和电压。
2. 调节可控硅的触发角：通过控制触发脉冲的时刻和宽度，调节可控硅的导通时间，从而控制输出电压的大小。
3. 测量电流和电压：通过电流表和电压表分别测量负载电阻上的电流和输出电压的大小。
4. 记录实验数据：记录不同触发角下的输出电压和电流值，并绘制电压-电流特性曲线。
三、实验结果与分析通过实验测量和数据记录，得到了不同触发角下的输出电压和电流值。
根据这些数据绘制出了电压-电流特性曲线。
通过分析曲线，可以得出以下结论：1. 输出电压与触发角度成正比：当触发角度增大时，输出电压也随之增大；当触发角度减小时，输出电压也随之减小。
2. 输出电流与触发角度成正比：当触发角度增大时，输出电流也随之增大；当触发角度减小时，输出电流也随之减小。
3. 输出电压和电流的波形呈现近似直流的特点，具有较好的稳定性和可控性。
四、实验总结通过本次实验，我们深入了解了三相桥式全控整流电路的工作原理和性能特点。
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。
三相桥式全控整流电路实验报告
三相桥式全控整流电路实验报告实验目的，通过搭建三相桥式全控整流电路，了解其工作原理和特性，掌握整流电路的调试方法和技巧。
实验器材，三相交流电源、三相桥式全控整流电路板、示波器、电压表、电流表、直流电源。
实验原理，三相桥式全控整流电路由六个可控硅组成，分别为T1、T2、T3、T4、T5、T6，接在三相交流电源上。
当T1和T4导通时，电流从A相正半周流向负极，当T2和T5导通时，电流从B相正半周流向负极，当T3和T6导通时，电流从C相正半周流向负极。
这样便实现了三相桥式全控整流电路的整流功能。
实验步骤：1. 按照实验电路原理图，搭建三相桥式全控整流电路。
2. 接通三相交流电源，调节电压和频率，观察整流电路的工作状态。
3. 使用示波器观察整流电路的输入输出波形，记录波形特点。
4. 调节触发脉冲的相位和宽度，观察整流电路的输出电压和电流变化。
5. 测量整流电路的输出电压和电流，绘制特性曲线。
实验结果与分析：通过实验观察和测量，我们得到了三相桥式全控整流电路的输入输出波形和特性曲线。
在不同触发脉冲相位和宽度的情况下，整流电路的输出电压和电流呈现出不同的变化规律。
当触发脉冲提前或延迟，整流电路的输出电压和电流波形会发生相位移动和变形，从而影响整流电路的工作效果。
结论：通过本次实验，我们深入了解了三相桥式全控整流电路的工作原理和特性，掌握了整流电路的调试方法和技巧。
同时，我们也发现了整流电路在不同触发脉冲条件下的输出特性，为今后的实际工程应用提供了重要的参考依据。
实验总结：三相桥式全控整流电路作为一种常见的电力电子器件，具有广泛的应用前景。
通过本次实验，我们不仅学习了整流电路的基本原理，还掌握了实际调试和测量的技能。
希望通过今后的实验和学习，能够更深入地理解电力电子技术，为工程实践和科研创新提供有力支持。
以上就是本次三相桥式全控整流电路实验的报告内容，希望能够对大家有所帮助。
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电力电子技术课程设计班级电气1101学号 111704131姓名徐余浩扬州大学水利与能源动力工程学院电气工程及其自动化二零一五年五月目录1、工作原理及设计方案 (3)2、主电路的设计及器件选择 (5)2.1 三相全控桥的工作原理 (5)2.2 参数计算 (7)3、触发电路设计 (10)3.1 集成触发电路 (10)3.2 KJ004的工作原理 (10)3.3 集成触发器电路图 (11)4、保护电路的设计 (13)4.1 晶闸管的保护电路 (13)4.2 交流侧保护电路 (14)4.3 直流侧阻容保护电路 (15)5、MATLAB 建模与仿真 (16)5.1 MATLAB建模 (16)5.2 MATLAB 仿真 (16)5.3 仿真结构分析 (17)课程设计体会 (18)参考文献 (19)1 工作原理及设计方案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，还可以抑制由变流器进入电网的谐波成分。
保护电路采用RC 过电压抑制电路进行过电压保护，利用快速熔断器进行过电流保护。
采用锯齿波同步KJ004集成触发电路，利用一个同步变压器对触发电路定相，保证触发电路和主电路频率一致，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。
结构框图如图1-1所示。
整个设计主要分为主电路、触发电路、保护电路三个部分。
框图中没有表明保护电路。
当接通电源时，三相桥式全控整流电路主电路通电，同时通过同步电路连接的集成触发电路也通电工作，形成触发脉冲，使主电路中晶闸管触发导通工作，经过整流后的直流电通给直流电动机，使之工作。
图1-1 三相桥式全控整流电路结构图 电源 三相桥式全控整流电路 直流电动机同步电路 集成触发器 触发信号 触发模块2 主电路的设计及器件选择实验参数设定负载为220V、305A的直流电机，采用三相整流电路，交流测由三相电源供电，设计要求选用三相桥式全控整流电路供电，主电路采用三相全控桥。
2.1 三相全控桥的工作原理如图2-1所示，为三相桥式全控带阻感负载，根据要求要考虑电动机的电枢电感与电枢电阻，故为阻感负载。
习惯将其中阴极连接在一起的3个晶闸管称为共阴极组；阳极连接在一起的3个晶闸管称为共阳极组。
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。
变压器为Y型接法。
变压器二次侧接成星形得到零线，而一次侧接成三角形避免3次谐波流入电网图2-1 三相桥式全控整流电路带电动机（阻感）负载原理图2.1.1 三相全控桥的工作特点⑴2个晶闸管同时通形成供电回路，其中共阴极组和共阳极组各1个，且不能为同1相器件。
⑵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。
⑶ud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。
⑷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。
2.1.2 阻感负载时的波形分析三相桥式全控整流电路大多用于向阻感负载和反电动势阻感负载供电（即用于直流电机传动），下面主要分析阻感负载时的情况，因为带反电动势阻感负载的情况，与带阻感负载的情况基本相同。
当α≤60度时，ud波形连续，电路的工作情况与带电阻负载时十分相似，各晶闸管的通断情况、输出整流电压ud波形、晶闸管承受的电压波形等都一样。
区别在于负载不同时，同样的整流输出电压加到负载上，得到的负载电流 id 波形不同，电阻负载时 ud 波形与 id 的波形形状一样。
而阻感负载时，由于电感的作用，使得负载电流波形变得平直，当电感足够大的时候，负载电流的波形可近似为一条水平线。
图2-2和图2-3分别给出了三相桥式全控整流电路带阻感负载α=0度和α=30度的波形。
图2-2中除给出ud波形和id波形外，还给出了晶闸管VT1电流 iVT1 的波形，可与带电阻负载时的情况进行比较。
由波形图可见，在晶闸管VT1导通段，iVT1波形由负载电流 id 波形决定，和ud波形不同。
图2-3中除给出ud波形和 id 波形外，还给出了变压器二次侧a相电流 ia 的波形，在此不做具体分析。
图2-2 触发角为0度时的波形图图2-3 触发角为30时的波形图当α＞60度时，阻感负载时的工作情况与电阻负载时不同，电阻负载时ud 波形不会出现负的部分，而阻感负载时，由于电感L的作用，ud波形会出现负的部分。
图2-4给出了α=90度时的波形。
若电感L值足够大，ud中正负面积将基本相等，ud平均值近似为零。
这说明，带阻感负载时，三相桥式全控整流电路的α角移相范围为90度。
图2-4 触发角为90时的波形图2.2 参数计算2.2.1 整流变压器的选择由系统要求可知，整流变压器一、二次线电压分别为380V 和220V ，由变压器为Y ∆-接法可知变压器二次侧相电压为：V VU 12732202≈=变比为：0.312738021≈==U U K变压器一次和二次侧的相电流计算公式为：K I KI dI 11=d I I K I 22=而在三相桥式全控中816.03221===I I K KA I d 305=所以变压器的容量分别如下：变压器次级容量为：2213I U S =变压器初级容量为：1123I U S =变压器容量为：221S S S += 即： ()kW S 46989.920.3816.03053803305816.01273≈⨯⨯⨯+⨯⨯⨯= 变压器参数归纳如下：初级绕组三角形接法V U 3801=，A I 96.821=；次级绕组星形接法，V U 1272=，A I 88.2482=；容量选择为9.46989kW 。
2.2.2 晶闸管的选择⑴ 晶闸管的额定电压由三相全控桥式整流电路的波形（图2-4）分析知，晶闸管最大正、反向电压峰值均为变压器二次线电压峰值26FM RM U U U ==故桥臂的工作电压幅值为：V U m 1.3111276≈⨯=考虑裕量，则额定电压为：()()()V U U m N 3.933~2.6221.3113~23~2=⨯==⑵ 晶闸管的额定电流晶闸管电流的有效值为：A I I d VT 4.34636003max≈==考虑裕量，故晶闸管的额定电流为： ()()()A I I VT AV VT 30.441~97.33057.14.3462~5.157.12~5.1)(=== 2.2.3 平波电抗器的选择为了限制输出电流脉动和保证最小负载电流时电流连续，整流器电路中常要串联平波电抗器。
对于三相桥式全控整流电路带电动机负载系统，有：min2693.0d I U L = 其中， （单位为mH ）中包括整流变压器的漏电感、电枢电感和平波电抗器的电感。
由题目要求：当负载电流降至20A 时电流仍连续。
所以min d I 取20A 。
所以有：m H U L 40.420127693.020693.02=⨯==3 触发电路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，设计利用KJ004构成的集成触发器实现产生同步信号为锯齿波的触发电路。
3.1 集成触发电路本系统中选择模拟集成触发电路KJ004，KJ004可控硅移相触发电路适用于单相、三相全控桥式供电装置中，作可控硅的双路脉冲移相触发。
KJ004器件输出两路相差180度的移相脉冲，可以方便地构成全控桥式触发器线路。
KJ004电路具有输出负载能力大、移相性能好、正负半周脉冲相位均衡性好、移相范围宽、 对同步电压要求低，有脉冲列调制输出端等功能与特点。
原理图如下：图3-1 KJ004的电路原理图3.2 KJ004的工作原理如图3-1 KJ004的电路原理图所示，点划框内为KJ004的集成电路部分，它与分立元件的同步信号为锯齿波的触发电路相似。
V1～V4等组成同步环节，同步电压uS 经限流电阻R20加到V1、V2基极。
在uS 的正半周，V1导通，电流途径为(+15V －R3－VD1－V1－地)；在uS 负半周，V2、V3导通，电流途径为(+15V－R3－VD2－V3－R5－R21―(―15V))。
因此，在正、负半周期间。
V4基本上处于截止状态。
只有在同步电压|uS|＜0.7V时，V1～V3截止，V4从电源十15V经R3、R4取得基极电流才能导通。
电容C1接在V5的基极和集电极之间，组成电容负反馈的锯齿波发生器。
在V4导通时，C1经V4、VD3迅速放电。
当V4截止时，电流经(+15V－R6－C1－R22－RP1－(－15V))对C1充电，形成线性增长的锯齿波，锯齿波的斜率取决于流过R22、RP1的充电电流和电容C1的大小。
根据V4导通的情况可知，在同步电压正、负半周均有相同的锯齿波产生，并且两者有固定的相位关系。
V6及外接元件组成移相环节。
锯齿波电压uC5、偏移电压Ub、移相控制电压UC分别经R24、R23、R26在V6基极上叠加。
当ube6>+0.7V时，V6导通。
设uC5、Ub为定值，改变UC，则改变了V6导通的时刻，从而调节脉冲的相位。
V7等组成了脉冲形成环节。
V7经电阻R25获得基极电流而导通，电容C2由电源+15V经电阻R7、VD5、V7基射结充电。
当V6由截止转为导通时，C2所充电压通过V6成为V7基极反向偏压，使V7截止。
此后C2经（+15V－R25－V6－地）放电并反向充电，当其充电电压uc2≥+1.4V时，V7又恢复导通。
这样，在V7集电极就得到固定宽度的移相脉冲，其宽度由充电时间常数R25和C2决定。
V8、V12为脉冲分选环节。
在同步电压一个周期内，V7集电极输出两个相位差为180°的脉冲。
脉冲分选通过同步电压的正负半周进行。
如在us正半周V1导通，V8截止，V12导通，V12把来自V7的正脉冲箝位在零电位。
同时，V7正脉冲又通过二极管VD7，经V9～V11放大后输出脉冲。
在同步电压负半周，情况刚好相反，V8导通，V12截止，V7正脉冲经V13～V15放大后输出负相脉冲。
说明：1) KJ004中稳压管VS6～VS9可提高V8、V9、V12、V13的门限电压，从而提高了电路的抗干扰能力。
二极管VD1、VD2、VD6～VD8为隔离二极管。
2) 采用KJ004元件组装的六脉冲触发电路，二极管VD1～VD12组成六个或门形成六路脉冲，并由三极管V1～V6进行脉冲功率放大。