三相整流电路
三相交流整流逆变稳压电路原理
三相交流整流逆变稳压电路原理一、引言三相交流整流逆变稳压电路是一种常见的电力转换电路，广泛应用于工业生产和电力系统中。
它能够将三相交流电转换为稳定的直流电，并且能够根据负载的变化自动调节输出电压，保持电路稳定运行。
本文将从电路组成、工作原理和特点等方面对三相交流整流逆变稳压电路进行详细介绍。
二、电路组成三相交流整流逆变稳压电路由三相整流桥、滤波电容、逆变电路和稳压电路组成。
1. 三相整流桥三相整流桥是将输入的三相交流电转换为直流电的关键部分。
它由六个晶闸管构成，通过对晶闸管的控制，能够将输入的三相交流电进行整流，得到直流电。
2. 滤波电容滤波电容用于平滑整流后的直流电信号，避免输出的直流电中出现明显的脉动。
通过合理选择滤波电容的容值，可以使直流电的脉动幅度尽量小，从而得到稳定的直流电输出。
3. 逆变电路逆变电路是将直流电转换为交流电的部分。
它由逆变器和滤波电容组成，通过对逆变器的控制，能够将直流电转换为交流电，并且可以实现输出电压的调节。
4. 稳压电路稳压电路用于根据负载的变化自动调节输出电压，保持电路稳定运行。
它一般由反馈电路和比较器组成，通过对比输出电压和给定电压的差异，控制逆变器的工作状态，实现输出电压的稳定。
三、工作原理三相交流整流逆变稳压电路的工作原理如下：1. 整流过程当输入的三相交流电通过三相整流桥时，晶闸管会根据控制信号的开关状态进行导通和截止。
在每个半周期内，晶闸管会依次导通，将交流电转换为直流电。
通过合理选择晶闸管的控制方式，可以实现不同的整流方式，如全波整流和半波整流等。
2. 滤波过程在整流后的直流电中，会存在明显的脉动。
为了去除这些脉动，需要通过滤波电容对直流电进行平滑。
滤波电容能够吸收直流电中的脉动成分，使输出的直流电尽可能平稳。
3. 逆变过程经过滤波后的直流电进入逆变电路，通过逆变器将直流电转换为交流电。
逆变器通过对直流电进行开关操作，实现输出交流电频率和幅值的调节。
三相不控整流电路原理
三相不控整流电路原理
1.正半周：当A相电压大于B相和C相电压时，A相二极管导通，B 相和C相二极管截止，正半周桥导通，通过正载流电路传输电流。
2.负半周：当A相电压小于B相和C相电压时，A相二极管截止，B 相和C相二极管导通，负半周桥导通，通过负载流电路传输电流。
通过以上两个步骤的交替完成，可以将三相交流电转换为直流电。
但这种三相不控整流电路在输出直流电中包含很多脉动和谐波，需要通过滤波器减小脉动和去除谐波。
滤波器的作用是通过电感和电容来平滑直流电压，并去除交流成分。
电感具有阻抗对交流电的阻碍作用，可以削弱输出电流中的脉动。
电容则充当负载存储器，平均直流电压。
电感和电容的选择与设计非常重要。
电感的选择要根据输出电流的大小和频率来选择合适的电感值，以使电感对于输出电流具有足够的阻抗。
电容的选择要根据输出电流的大小和电压脉动的大小来确定。
总结一下，三相不控整流电路是一种将三相交流电转换为直流电的电路。
其原理是通过桥式整流器将三相交流电转换为直流电源，然后通过滤波器去除脉动和谐波，以供直流负载使用。
虽然存在一些缺点，但是由于其简单性和成本效益，三相不控整流电路在实际应用中得到广泛使用。
电力电子技术第3章 三相可控整流电路
第二节 时
三相全控桥式整流电路
整流电压为三相半波时的两倍，在大电感负载
20
图 3.9 三相桥式全控整流电路
21
图 3.10 三相全控桥大电感负载 α =0°时的波形
22
图 3.11 三相全控桥大电感负载 α =30°时的电压波形
23
图 3.12 三相全控桥大电感负载 α =60°时的电压波形
3
图 3.2是 α =30°时的波形。设 VT3 已导通， 当经过自然换流点 ωt0 时，因为 VT1的触发脉冲 ug1还没来到，因而不能导通，而 uc 仍大于零，所 以 VT3 不能关断，直到ωt1 所处时刻 ug1触发 VT1 导通，VT3 承受反压关断，负载电流从 c相换到 a 相。
4
图 3.2 三相半波电路电阻负载 α =30°时的波形
32
一、双反星形中点带平衡电抗器的可控整流电路 在低电压大电流直流供电系统中，如果要采用 三相半波可控整流电路，每相要多个晶闸管并联， 这就带来均流、保护等一系列问题。如前所述三相 半波电路还存在直流磁化和变压器利用率不高的问 题。
33
图 3.15 带平衡电抗器双反星形可控整流电路
34
图 3.16 带平衡电抗器双反星形可控整流 ud 和 uP 波形
26
图 3.14 三相桥式半控整流电路及波形 （a）电路图 （b）α =30° （c）α =120°
27
一、电阻性负载 控制角 α =0时，电路工作情况基本与三相全 控桥 α =0时一样，输出电压 ud波形完全一样。输 出直流平均电压最大为 2.34U2Φ。
28
由图 3.14（ b），通过积分运算可得Ud 的计 算公式
12
当 α >30°时，晶闸管导通角 θV=150°- α。 因为在一个周期内有 3次续流，所以续流管的导通 角 θVD=3（ α -30°）。晶闸管平均电流为
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，又称为三相整流桥式全控整流电路，它的结
构简洁，体积小，可以实现完全全控整流，是现代电力电子设备中常用的
一种整流元件。
它是由三相桥式变流器、控制电路以及同步调节所组成，
可以实现三相输入交流电能转换为单相或多相直流电能的整流功能。
三相桥式全控整流电路的工作原理是：三相桥式变流器的工作由控制
电路触发，控制电路通过三相交流电源的相位信号，控制节点的开启和关闭，使三相桥式变流器中的节点依次开启和关闭，实现了输入电源的变换。
当桥内的节点同步开启时，经历的一个半个周期后，才进入下一个周期，
三相桥式全控整流电路中的三相交流电能便被转变为单相或多相直流电能。
在三相桥式全控整流电路中，每个节点都要求开启和关闭时间一致，
这是关键，所以要实现三相变流器的同步，控制电路必须配备一个有效的
同步调节器，它能检测电路中交流电压的每个周期到达顶峰值，并将信号
转换为控制信号，从而实现桥内节点同步开启和关闭，实现三相交流电能
转换为单相及多相直流电能的整流功能。
三相整流电路
三相整流电路什么是三相整流电路？三相整流电路是使用三相变压器和三个二极管对输入交流电压进行整流的设置，三个二极管分别连接到变压器次级绕组的三相。
为什么会有三相整流电路？单相整流电路进行整流，也就是将交流电转换为直流电源，但仅使用变压器次级线圈的单相进行转换，二极管连接到单向变压器的次级绕组。
这种电路的缺点就是纹波系数高。
在半波整流电路的情况下，纹波系数为1.21，在全波整流电路的情况下，纹波系数为0.482。
在这两种情况下，纹波系数的值都不能忽略。
(关于半波整流电路和全波整流电路，我在之前的文章中有详细的讲解，大家可以直接点进去看)半波整流电路全波整流电路因此，在这种类型的布置中，我们需要平滑电路来消除这些波纹。
这些纹波是直流电压中的交流分量被称为脉动直流电压。
如果在多个应用中使用这种脉动直流电压，则会导致设备性能不佳。
因此使用平滑电路、滤波器作为整流系统的平滑电路。
但是在这个平滑过程之后，整流电路的电压在某个点下降到零。
因此，如果用三相变压器代替单相变压器，纹波系数可以在很大程度上降低。
三相变压器的显着优势之一是即使不使用平滑装置，整流电压也不会降至零。
三相半波整流电路在三相整流电路中，三个二极管分别连接到变压器的次级绕组。
次级绕组的三相以星形连接，因此也称为星级次级。
三相半波整流原理电路图二极管的阳极端连接到变压器的次级绕组。
并且变压器的三相在一个称为中性点的公共点连接在一起。
该中性点为负载提供负极端子并接地。
三相半波整流电路输出电压波形图每个二极管导通三分之一的交流周期，其余两个二极管将保护开路。
输出的直流电压将介于电源电压的峰值和电源电压的一半之间。
三相半波整流电路的纹波系数由以下等式推导出来：三相半波整流电路的纹波系数从以上计算可以看出，三相半波整流电路的纹波系数为0.17，即17%，单相半波整流电路的纹波系数值为1.21，全相全波整流电路的值为0.482.由此可见，与单相整流电路相比，三相整流电路的纹波系数值要小得多。
三相整流电路
负载电流平均值为 晶闸管承受的最大反向电压，为变压器二次线电 压峰值
Id
Ud R
• 由于晶闸管阴极与零点间的电压即为整流 输出电压ud，其最小值为零，而晶闸管阳极 与零点间的最高电压等于变压器二次相电 压的峰值，因此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， U FM 2U 2 即
需要掌握的内容
• 输出整流电压、电流波形的分析 • 用波形推导出的输出整流电压平均值与控 制角关系的函数表达式 • 由于整流电路负载不同，函数表达式的相 同与不同之处
电阻负载
• 电路中的晶闸管换作二极管，成为三相半波不可 控整流电路
此时，相电压最大的一相所对应的二极管导通， 并电路的一个区别，即三相电路触发角的起点， 是以使另两相的二极管承受反压关断，输出整流 电压即为该相的相电压
一周期中， 在ωt1~ ω t2期间，VD1导通，ud=ua 在ω t2~ ω t3期间， VD2导通，ud=ub 在ω t3~ ω t4期间，VD3导通，ud=uc
二极管换相时刻为自然换相点，是 各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α的 起点，即α =0 这是三相电路和电路的一个区别， 即三相电路触发角的起点是以自然 换相点来计算的，而不是以过零点 自然换相点：是三个相电压的交点
U d U d0 1.17 U2
α >30时，负载电流断续，晶闸管导通 角减小，此时有
1 Ud 2 3
6
2U 2 sin td (t )
3 2 U 2 1 cos( ) 0.6751 cos( ) 2 6 6
t
uac
O
t
uV T
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
小结:
❖ 7. 为确保电源合闸或电流断续情况正常工作， 触发脉冲应采用双脉冲或宽度不小于60度旳 宽脉冲。
❖ 8. 在负载电流连续时，每个SCR导通120度； 三相桥式全控电路旳整流电压在一种周期内 脉动六次，对于工频电源,脉动频率为 6×50HZ＝300Hz，比三相半波时大一倍。
小结:
❖ 9. 整流后旳输出电压为两相电压相减后旳波 形，即线电压。
❖ 此时，因为输出电压Ud波形连续, 负载电流波形也连续
❖ 在一种周期内每个晶闸管导通 120o，输出电压波形与电感性负 载时相同。
电阻性负载控制角α>60度
❖ 以控制角等于90度为例， 线电压过零时，负载电 压电流为0, SCR 关断， 电流波形断续
T+a,T-b导经过程
T+a,T-c导经过程
❖ 三相桥式电路中变压器绕组中，一周期既有正向电 流，又有反向电流，提升了变压器旳利用率，防止 直流磁化
❖ 因为三相桥式整流电路是两组三相半波整流电路旳 串联，所以输出电压是三相半波旳两倍。
一.电感性负载电感性负载
❖ 设电感足够大， ❖ 负载电流连续。 ❖ 1.控制角α=0 ❖ 相当于六个二极管整流
可控整流电路
三相桥式全控整流电路
第三节 三相桥式全控整流电路
❖ 一.电路构成: ❖ 共阴极三相半波+共阳极三相半波。
第三节 三相桥式全控整流电路
❖ 一.电路构成: （输出串联构成）
三相桥式全控整流电路
❖ 共阴极组电路和共阳极组电路串联，并接到变压器 次极绕组上
❖ 两组电路负载对称，控制角相同，则输出电流平均 值相等，零线中流过电流为零
❖ ◆输出电压旳脉动较小（6脉波/周期）； ❖ ◆变压器利用率高，无直流磁化问题； ❖ ◆最常用（大容量负载供电，电力拖动系统）
三相全控整流电路的原理
三相全控整流电路的原理
三相全控整流电路是一种常用的电力电子装置，其主要作用是将三相交流电转化为直流电。
整流电路中采用了三相全控桥式整流器，其原理是通过控制三相交流电源的电压和相位，使得整流器的输出电流和输出电压具有可控性。
三相全控整流电路的工作原理是在每个半周期内，将三相交流电源的电压进行采样，并将采样结果送入控制电路中，控制电路通过比较采样结果和设定值来控制整流器的开关管，从而实现整流器的输出电压和电流的可控性。
整流电路中还采用了滤波电容和电感元件，用于平滑输出波形，避免输出波形的脉冲性和谐波对系统产生影响。
三相全控整流电路的应用广泛，常用于工业控制、通信系统、电力调节等领域。
- 1 -。
电气三相整流电路原理及计算
峰值与有效值
描述交流电的强度，峰值是交流电 的最大值，有效值是交流电的平均 值。
频率
描述交流电的周期性，单位为赫兹 （Hz）。
三相整流电路的工作原理
01
02
03
整流
将交流电转换为直流电的 过程，通过整流器实现。
工作原理
利用二极管的单向导电性， 将交流电转换为脉动直流 电。
故障诊断等功能。
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整流电路的定义和重要性
整流电路是一种将交流电转换为直流电的电路，广泛应用于各类电子设备和电力 系统中。
整流电路在电力电子转换中扮演着核心角色，其性能直接影响着整个系统的运行 效果和稳定性。因此，对整流电路原理及计算的深入研究具有重要的实际意义。
02 三相整流电路的基本原理
三相交流电的基本概念
三相交流电
输出电流波形的分析
输出电流波形
在三相整流电路中，输出电流波形是由三个单相整流电路的 输出电流波形组合而成的。每个单相整流电路的输出电流波 形都是一个完整的正弦波。
输出电流极性
在三相整流电路中，输出电流的极性取决于接入电路的负载 设备的极性。如果接入的是感性负载，则输出电流的极性为 正极性；如果接入的是容性负载，则输出电流的极性为负极 性。
变频器
通过三相整流技术，将交流电转换为 直流电，再逆变为可调频率的交流电 ，用于电机变频调速。
在新能源发电系统中的应用
光伏逆变器
三相整流电路用于光伏逆变器中，将光伏板产生的直流电转换为交流电，并实现最大功率点跟踪 （MPPT）。
风力发电系统
在风力发电系统中，三相整流电路用于控制风力发电机组的启动、并网和运行，提高风能利用率和发 电效率。
三相整流电路 ppt课件
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第2章 三相相控整流电路
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，
θ小于120°， 导通角为θ=150°-α
第2章 三相相控整流电路
第2章 三相相控整流电路
2.1 三相半波相控整流电路 2.2 三相全控桥式相控整流电路 2.3 变压器漏电抗对整流电路的影响 2.4 集成触发电路 习题及思考题
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第2章 三相相控整流电路
2.1 三相半波相控整流电路
2.1.1 电阻性负载 三相半波(又称三相零式)相控整流电路如图2-1(a)所示。
每只管子仍导通120°。
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第2章 三相相控整流电路
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2-1(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°。
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第2章 三相相控整流电路
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。
三相桥整流电路 预充电电路
三相桥整流电路预充电电路
三相桥整流电路是由三相交流输入转换为直流输出的电路。
它由三个二极管和三个负载电阻组成，其中每个二极管和负载电阻都与三相交流电源连接。
预充电电路是在三相桥整流电路中用来限制电流冲击的电路。
它由一个电阻和一个继电器组成。
当电路刚刚连接时，继电器处于闭合状态，电阻串联在电路中，限制电流的流动。
当电路达到预设的电压或时间后，继电器打开，电阻被绕过，电路正常工作。
预充电电路的作用是防止电流冲击对电路和电源造成损坏。
在连接电源时，由于电容器等负载的电阻很小，电流会瞬间增大，可能会引起电源的过流保护或损坏。
通过使用预充电电路，可以使电流逐渐增大，减小电流冲击，保护电路和电源。
需要注意的是，预充电电路的设计应根据具体的负载和电路要求进行，包括电阻的阻值和功率、继电器的参数等。
此外，预充电电路还需要考虑启动和停止过程中的时间延迟和电压稳定性等因素。
三相桥式整流原理
三相桥式整流原理
三相桥式整流是一种常用的整流电路，由4个二极管组成。
它可以将三相交流电转换为直流电，用于供电或充电等应用。
三相桥式整流电路的原理如下：首先，将三相交流电的三相线分别连接到整流电路的三相脚上，将负载或电池连接到整流电路的正负极上。
在正半周中，相序为U、V、W。
在U相为零时，U相端的二极管导通，U相电流通过U相脚、二极管和
负载或电池，形成一个闭合回路。
同样的，当V相和W相为
零时，V相和W相的二极管也分别导通，使得各相电流依次
通过整流电路，最终形成一个直流电路。
这样，通过三相桥式整流，我们可以得到一个相对平滑的直流电输出。
因为三相桥式整流电路有四个二极管，所以在一个周期内，总是有两个二极管导通，而其他两个二极管截止。
这样，它能够更好地减小输入电压的纹波，并提高整流电路的效率。
总的来说，三相桥式整流原理是利用四个二极管来将三相交流电转换为直流电，并通过合理的相序使得三相电流依次通过。
这样，我们可以得到一种适合供电和充电等应用的直流电输出。
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。
第二章 三相整流
U FM U RM 2 3U 2 6U 2
• 三相半波可控整流电路，电感性负载时的电路及α =60时的波形
2 数量关系
(1) 输出电压平均值 由于 ud波形是连续的，所以计算 输出电压Ud时只需一个计算公式
5 a 1 6 Ud 2U sin td (t ) 1.17U cos a a 2 2 2 / 3 6
第二章 三相相控整流电路
第一节 三相半波相控整流电路 第二节 三相桥式相控整流电路
第三节 整流电路的换相压降、外特性和直流电动机的机械特性
第四节 晶闸管的保护与容量扩展 第五节 晶 闸 管 相 控 触 发 电 路
第六节 触发脉冲与主电路电压的同步——脉冲变压器与防误触发措施
三相整流电路· 引言
交流测由三相电源供电。
三相半波不可控整流电路
由三相变压器供电，也可直接接到三相四线制交流电网，二次相电压 有效值为U2Φ，线电压为U21，其表达式为
三只整流管的阴极连在一起接到负载端，称为共阴接法，三个阳极分别 接到变压器二次侧，变压器为三角形／星形联结。
自然换相点：二极管换相时刻
为自然换相点，是各相晶闸管 能触发导通的最早时刻，将其 作为计算各晶闸管触发角a的起 点，即a =0。
晶闸管承受的最大反向电压，为变压器二次线电压峰值，即
U RM
2
3U 2
6U 2 2.45U 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
U FM 2U 2
2-19
（二） 电感性负载
1 工作原理
当α≤30º 时的工作情况与电阻性负载相同，输出电压ud 波形、uT波形也相同。由于负载电感的储能作用，输出电流 id是近似平直的直流波形，晶闸管中分别流过幅度Id、宽度 2π /3的矩形波电流，导通角θ=120º 。 当α＞30º 时，假设α=60º ，VT1已经导通，在u相交流电 压过零变负后，VT1在负载电感产生的感应电势作用下维持 导通，输出电压ud＜0，直到VT2 被触发导通，VT1承受反向 电压关断，输出电压ud＝uv。 显然，α=90º 时输出电压为零，所以移相范围是0º ～90º 。 显然，晶闸管承受的最大正反向电压是变压器二次线电压的峰 值。
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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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150 Hz。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
中TR是整流变压器，可直接由三相四线电源供电。 三只晶闸 管的阴极连在一起， 称为共阴极接法， 这在触发电路有公共 线时连接比较方便， 因此得到了广泛应用。
.
第2章 三相相控整流电路
u2 ＝ 0u°a 1
ub 2
uc 3
ua 4
0 t
t
t
1
2
3
t
(b)
ug ug1
u g2
u g3
ug1
0 ud i
式中U2φ为变压器次级相电压有效值。
.
第2章 三相相控整流电路
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
U d 2 1 /3 6 2 U 2 sd itn 1 .1 U 2 7 [ 1 c 33 o 0 s)(]
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°。
.
第2章 三相相控整流电路
u2
＝ 30° ua
ub
uc
ua
t
(a )
1
0 t0
t2
t3
t
u g
(b )
u g1
u g2
u g3
u g1
0
t
u i
d d
(c )
.
第2章 三相相控整流u 2电路 ＝ 6 0 °
uaΒιβλιοθήκη ubucua(a )
0
t
ug
(b ) 0 ud id
u g1
u g2
u g3
u g1
t
(c )
0
t
iV1
(d )
0
t
图 2-3 三相半波可控整流电路电阻性负载α=60°时的波形
(a) 电源电压； (b) 触发脉冲； (b) (c) 输出电压、 电流； (d) 晶闸管上的电压
0°≤α≤150°
d
(c) t
T
a V1
0 iV1
bV 2
c
V3
0
ud
R uV1
id
0
t
(d)
t
(e)
t
(f)
(a)
u ab
u ac
图 2-1
α =0°
(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
.
第2章 三相相控整流电路
0
t
iV 1
(d )
0
t
u V 1 u ac
(e )
0
t
u ab
u ac
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
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第2章 三相相控整流电路
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
.
第2章 三相相控整流电路
（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
U d21 /3 6 5 6 2 U 2 sitnd (t) 1 .1U 7 2 cos
0°≤α≤30°
30°≤α≤150°
.
第2章 三相相控整流电路
（3） 负载电流的平均值Id为I
Id
Ud R
流过每个晶闸管的平均电流IdV为
I dV
1 3
I
d
流过每个晶闸管电流的有效值为
IV
U2 Rd
2123 23co2s
0°≤α≤30°
.
第2章 三相相控整流电路
IVU R 2 d 21 56 43co2s1 4si2 n
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第2章 三相相控整流电路
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， θ小于120°， 导通角为θ=150°-α 。
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
第2章 三相相控整流电路
第2章 三相相控整流电路
2.1 三相半波相控整流电路 2.2 三相全控桥式相控整流电路 2.3 变压器漏电抗对整流电路的影响 2.4 集成触发电路 习题及思考题
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第2章 三相相控整流电路
2.1 三相半波相控整流电路
2.1.1 电阻性负载 三相半波(又称三相零式)相控整流电路如图2-1(a)所示。 图
压关断，负载电流从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°。
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第2章 三相相控整流电路
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。
连续的。
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第2章 三相相控整流电路
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(f)是V1上电压的波形。 V1导通时为零；V2导通时，