第二节 三相半波可控整流电路
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❖ Ta导通在换相角等于60度时触发 导通
❖ 当其电压变为零时，Ta继续导通 ❖ A相电流为id，其余为零
Tb导通时刻
❖ Tb在换相角等于60度时触发导通， a相承受Ua-Ub
❖ 当Tb电压变为零后，Tb继续导通， a相承受Ua-Ub
❖ B相电流为id，其余为零
Tc导通时刻
❖ Tc 在换相角等于 60度时触发导 通，a相承受Ua-Uc
第二节 三相半波可控整流电路 一.电阻性负载
❖ 电路结构: ❖ 1. 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; ❖ 2.三个晶闸管分别接入a、b、c三相电源，其阴极连接在一
起 ❖ —共阴极接法
第二节 三相半波可控整流电路 一.电阻性负载
❖ (一)波形 ❖ 1.控制角α=0(相当于三个整
第二节 三相半波可控整流电路 一.电阻性负载
❖ (一)波形 ❖ 1. 控制角30<α<150 ❖ 2. 以α＝60为例
Ta导通时刻
❖ Ta导通在换相角等于60 度时触发导通
❖ 当其电压变为零时，Ta 自然关闭
❖ A相电流为id，其余为 零
Tb导通时刻
❖ Tb在换相角等于60度时触发导通， a 相承受Ua-Ub
α＝０o工作小结
❖ 在共阴极电路中,那相电压最高,则该相绕 阻的整流管导通,其余两相上的整流管承受 反压而截止,ud波形为三相相电压的包络线 每相序每管依次导通120度。 ❖ 二极管换相时刻（三相相电压正半周波形的交点 ωt1 ωt2 ωt3 ）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°
二.电感性负载
❖ （三）电感量较小时 ❖ L较小或α较大时，电感储能少，不能保持电感电流连续，电流出现断续。 ❖ α移相范围超出90度，只有当移相角为150度时，正负面积为零，此时
Ud为零
二.电感性负载
❖ （三）电感量较小时 ❖ 输出电压的平均值计算：与单相全桥类似
P23(式2-10)计算项一样，输出周期不一样全 桥时周期为π，三相半波时为2π/3计算结果 所以有个3/2倍数关系 ❖ 由于触发角起点定义的差别，相位上相差30
❖ 负载电流断续； ❖ 晶闸管导通角小120° ❖ 晶闸管的电压波形:由6
段组成：0，ua,uab， ua,ua，ua,c
导通角与电流连续关系
❖ α<30时，输出电压ud和输出电流id波形保持 连续状态，各相晶闸管保持导通120
❖ α=30正好是ud和id波形连续的临界状态，此 时各相保持导通120
三相半波可控整流－电阻性负载
❖ (一)波形 ❖ 1wenku.baidu.com控制角α=30
Ta导通时刻
❖ 在换相角等于30度时Ta 触发导通
❖ A相电流为id，其余为 零
❖ 当其电压变为零时，正 好触发B相
Tb导通时刻
❖ Tb在换相角等于30度时 触发导通，a相承受UaUb
❖ B相电流为id，其余为 零
Tc导通时刻
可控整流电路
三相半波可控整流电路
第二节 三相半波可控整流电路
❖ 单相可控整流电路特点：元件少，电路简单; ❖ 缺点：Ud脉动较大，三相电网不平衡，仅适于小容
量设备。 ❖ 三相可控整流电路： ------三相半波； ------三相桥； ------带平衡电抗器双反星形等
三相可控整流电路·引言
❖ 交流测由三相电源供电。 ❖ 负载容量较大，或要求直流电压脉动较 小、容易滤波。 ❖ 基本的是三相半波可控整流电路，三相 桥式全控整流电路应用最广
❖ 当Tb电压变为零时，Tb自然关闭, 此时a相晶闸管承受电压ua
❖ B 相电流为 id ，其余为零
Tc导通时刻
❖ Tc 在换相角等于 60 度时触发导 通， a 相承受Ua-Uc
❖ 当 Tc 电压变为零时，Tc 自然关 闭 , 此时 a 相承受电压为ua
❖ c 相电流为 id ，其余为零
30o< α < 150o时工作小结
❖ 晶闸管的额定电流为
晶闸管电压额值计算
❖ 晶闸管最大正、反向电压峰值均为变压器二 次线电压峰值
❖ 三相半波的主要缺点在于其变压器二次电流 中含有直流分量，为此其应用较少。
电压关系图
❖ Ud/U2与a成余弦关系，如图中的曲线所示。
阻感负载下三相半波可控整流电路
❖ 特点：阻感负载，L值很大，id波 形基本平直。
二.电感性负载
❖ （三）电感量较小时 ❖ Ud/U2与α关系曲线
终止于150度
二.电感性负载
❖ （三）电感量较小时 ❖ 控制特性与单相桥式相
类似P24页 比例不一样 纵坐标*3/2 横坐标-30度
三相半波共阳极可控整流电路
❖ 三个SCR的阳极相连 ❖ ---输出电压的负端 ❖ 零线--输出电压的正端 ❖ 相电压最低的SCR触发
三相半波共阳极可控整流电路
❖ 三个SCR的阳极相连 ---输出电压的负端 零线--输出电压的正端 ❖ 只在相电压为负时触发导通
最低相触发导通 ❖ 自然换相点： ❖ 三相负半波的交点Ud =-
1.17U2 cosα(大电感负载)
三相半波可控整流电路特点
❖ 电路简单： ❖ SCR元件少，接线简单，只需三套触发电路，控制
较容易。 ❖ 变压器利用率低 ❖ 变压器每绕组只有三分之一周期流过电流，存在直
流磁势（直流偏磁），须加大变压器铁心的截面积 （为避免铁心饱和），故该电路一般用于中小容量 的设备上。
总结
❖ SCR承受的最大电压： 线电压峰值 ❖ α移相范围：150o ，90o（大电感负载） ❖ 共阴极电路：只在相电压为正时触发导通 ❖ 自然换相点：三相正半波的交点 ❖ 共阳极电路：只在相电压为负时触发导通 ❖ 自然换相点：三相负半波的交点 ❖ 电流连续时：Ud=±1.17U2cos α
流管情况相当于三个整流管 情况)
Ta导通时刻
❖ 在三相相电压正 半周波形的交点 t1处触发 ❖ 最高电压为a相， 所以a相SCR导通
Tb导通时刻
❖ 在三相相电压正 半周波形的交点t2处触发 ❖ 最高电压为b相所以b相
SCR导通 ❖ a相承受Ua-Ub
Tc导通时刻
❖ 在三相相电压正 半周波形的交点t3处触发 ❖ 最高电压为c相 所以c相SCR导通 ❖ a相承受Ua-Uc
❖ Tc在换相角等于30度 时触发导通，a相承受
Ua-Uc
❖ C相电流为id，其余为 零
α≤30°时工作小结
❖ Ａ相晶闸管的电压波形，由3段组成： 0， uab，uac ，最大电压为线电压峰值 (1.414UL)。
❖ 增大α值，输出整流波形后移，每管依次导通 120度；
❖ α=30°时，负载电流处于连续和断续之间的 临界状态
导通
Ta导通时刻
1. 在三相相电压负半周波形的交 点后α角处触发
2. 最低电压为a相，所以a相SCR 导通
Tb导通时刻
❖ 在三相相电压负半周波 形的交点后α角处触发
❖ 最低电压为b相，所以b 相SCR导通
Tc导通时刻
❖ 在三相相电压负半周波形的交点 后α角处触发
❖ 最低电压为c相，所以c相SCR导 通
❖ 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。 ❖ 阻感负载时的移相范围为90°。
当a=150°时，Ud等于零，也说明最大导通角 只能是150 °
电压量关系图
负载电流计算
❖ 负载电流平均值为
❖ 晶闸管轮流导通，所以平均值为负载的三分 之一
晶闸管电压额定值计算
❖ 闸管承受的最大反向电压，为变压器二次线 电压峰值，即
❖ 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
❖ 当 Tc 电压变为零后，Tc继续导 通，a相承受Ua-Uc
❖ c相电流为id，其余为零
平均电压计算
❖ 整流电压平均值的计算 ❖ 在电流连续条件下，晶闸管导通120°时，
当a=0时，Ud最大， 为Ud=Udo=1.17U2 当a=90时，Ud为零 所以移相范围内90o
晶闸管电流额值计算
❖ 变压器二次电流即晶闸管电流的有效值为
❖ α>30时，输出电压ud和id波形出现断续， 各相晶闸管导通小于120
平均电压计算
❖ 整流电压平均值的计算 ❖ a≤30°时，负载电流连续，有：
当a=0时，Ud最大为： Ud=Udo=1.17U2
平均电压计算
❖ 整流电压平均值的计算 ❖ a>30°时，负载电流断续，晶闸管导通角减
小，此时有：
晶闸管电流额定值计算
1。α≤30时 2。30<α<150时
3。α=150时
电流量关系图
电感性负载
❖ 设L足够大 id连续；导通角：120度；
电感性负载
❖ （一）波形 ❖ a≤30°时：整流电压波形与电阻负载时相同。 ❖ 导通角： 120度； ---SCR承受最大电压：线电压峰值
Ta导通时刻
❖ 当其电压变为零时，Ta继续导通 ❖ A相电流为id，其余为零
Tb导通时刻
❖ Tb在换相角等于60度时触发导通， a相承受Ua-Ub
❖ 当Tb电压变为零后，Tb继续导通， a相承受Ua-Ub
❖ B相电流为id，其余为零
Tc导通时刻
❖ Tc 在换相角等于 60度时触发导 通，a相承受Ua-Uc
第二节 三相半波可控整流电路 一.电阻性负载
❖ 电路结构: ❖ 1. 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; ❖ 2.三个晶闸管分别接入a、b、c三相电源，其阴极连接在一
起 ❖ —共阴极接法
第二节 三相半波可控整流电路 一.电阻性负载
❖ (一)波形 ❖ 1.控制角α=0(相当于三个整
第二节 三相半波可控整流电路 一.电阻性负载
❖ (一)波形 ❖ 1. 控制角30<α<150 ❖ 2. 以α＝60为例
Ta导通时刻
❖ Ta导通在换相角等于60 度时触发导通
❖ 当其电压变为零时，Ta 自然关闭
❖ A相电流为id，其余为 零
Tb导通时刻
❖ Tb在换相角等于60度时触发导通， a 相承受Ua-Ub
α＝０o工作小结
❖ 在共阴极电路中,那相电压最高,则该相绕 阻的整流管导通,其余两相上的整流管承受 反压而截止,ud波形为三相相电压的包络线 每相序每管依次导通120度。 ❖ 二极管换相时刻（三相相电压正半周波形的交点 ωt1 ωt2 ωt3 ）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°
二.电感性负载
❖ （三）电感量较小时 ❖ L较小或α较大时，电感储能少，不能保持电感电流连续，电流出现断续。 ❖ α移相范围超出90度，只有当移相角为150度时，正负面积为零，此时
Ud为零
二.电感性负载
❖ （三）电感量较小时 ❖ 输出电压的平均值计算：与单相全桥类似
P23(式2-10)计算项一样，输出周期不一样全 桥时周期为π，三相半波时为2π/3计算结果 所以有个3/2倍数关系 ❖ 由于触发角起点定义的差别，相位上相差30
❖ 负载电流断续； ❖ 晶闸管导通角小120° ❖ 晶闸管的电压波形:由6
段组成：0，ua,uab， ua,ua，ua,c
导通角与电流连续关系
❖ α<30时，输出电压ud和输出电流id波形保持 连续状态，各相晶闸管保持导通120
❖ α=30正好是ud和id波形连续的临界状态，此 时各相保持导通120
三相半波可控整流－电阻性负载
❖ (一)波形 ❖ 1wenku.baidu.com控制角α=30
Ta导通时刻
❖ 在换相角等于30度时Ta 触发导通
❖ A相电流为id，其余为 零
❖ 当其电压变为零时，正 好触发B相
Tb导通时刻
❖ Tb在换相角等于30度时 触发导通，a相承受UaUb
❖ B相电流为id，其余为 零
Tc导通时刻
可控整流电路
三相半波可控整流电路
第二节 三相半波可控整流电路
❖ 单相可控整流电路特点：元件少，电路简单; ❖ 缺点：Ud脉动较大，三相电网不平衡，仅适于小容
量设备。 ❖ 三相可控整流电路： ------三相半波； ------三相桥； ------带平衡电抗器双反星形等
三相可控整流电路·引言
❖ 交流测由三相电源供电。 ❖ 负载容量较大，或要求直流电压脉动较 小、容易滤波。 ❖ 基本的是三相半波可控整流电路，三相 桥式全控整流电路应用最广
❖ 当Tb电压变为零时，Tb自然关闭, 此时a相晶闸管承受电压ua
❖ B 相电流为 id ，其余为零
Tc导通时刻
❖ Tc 在换相角等于 60 度时触发导 通， a 相承受Ua-Uc
❖ 当 Tc 电压变为零时，Tc 自然关 闭 , 此时 a 相承受电压为ua
❖ c 相电流为 id ，其余为零
30o< α < 150o时工作小结
❖ 晶闸管的额定电流为
晶闸管电压额值计算
❖ 晶闸管最大正、反向电压峰值均为变压器二 次线电压峰值
❖ 三相半波的主要缺点在于其变压器二次电流 中含有直流分量，为此其应用较少。
电压关系图
❖ Ud/U2与a成余弦关系，如图中的曲线所示。
阻感负载下三相半波可控整流电路
❖ 特点：阻感负载，L值很大，id波 形基本平直。
二.电感性负载
❖ （三）电感量较小时 ❖ Ud/U2与α关系曲线
终止于150度
二.电感性负载
❖ （三）电感量较小时 ❖ 控制特性与单相桥式相
类似P24页 比例不一样 纵坐标*3/2 横坐标-30度
三相半波共阳极可控整流电路
❖ 三个SCR的阳极相连 ❖ ---输出电压的负端 ❖ 零线--输出电压的正端 ❖ 相电压最低的SCR触发
三相半波共阳极可控整流电路
❖ 三个SCR的阳极相连 ---输出电压的负端 零线--输出电压的正端 ❖ 只在相电压为负时触发导通
最低相触发导通 ❖ 自然换相点： ❖ 三相负半波的交点Ud =-
1.17U2 cosα(大电感负载)
三相半波可控整流电路特点
❖ 电路简单： ❖ SCR元件少，接线简单，只需三套触发电路，控制
较容易。 ❖ 变压器利用率低 ❖ 变压器每绕组只有三分之一周期流过电流，存在直
流磁势（直流偏磁），须加大变压器铁心的截面积 （为避免铁心饱和），故该电路一般用于中小容量 的设备上。
总结
❖ SCR承受的最大电压： 线电压峰值 ❖ α移相范围：150o ，90o（大电感负载） ❖ 共阴极电路：只在相电压为正时触发导通 ❖ 自然换相点：三相正半波的交点 ❖ 共阳极电路：只在相电压为负时触发导通 ❖ 自然换相点：三相负半波的交点 ❖ 电流连续时：Ud=±1.17U2cos α
流管情况相当于三个整流管 情况)
Ta导通时刻
❖ 在三相相电压正 半周波形的交点 t1处触发 ❖ 最高电压为a相， 所以a相SCR导通
Tb导通时刻
❖ 在三相相电压正 半周波形的交点t2处触发 ❖ 最高电压为b相所以b相
SCR导通 ❖ a相承受Ua-Ub
Tc导通时刻
❖ 在三相相电压正 半周波形的交点t3处触发 ❖ 最高电压为c相 所以c相SCR导通 ❖ a相承受Ua-Uc
❖ Tc在换相角等于30度 时触发导通，a相承受
Ua-Uc
❖ C相电流为id，其余为 零
α≤30°时工作小结
❖ Ａ相晶闸管的电压波形，由3段组成： 0， uab，uac ，最大电压为线电压峰值 (1.414UL)。
❖ 增大α值，输出整流波形后移，每管依次导通 120度；
❖ α=30°时，负载电流处于连续和断续之间的 临界状态
导通
Ta导通时刻
1. 在三相相电压负半周波形的交 点后α角处触发
2. 最低电压为a相，所以a相SCR 导通
Tb导通时刻
❖ 在三相相电压负半周波 形的交点后α角处触发
❖ 最低电压为b相，所以b 相SCR导通
Tc导通时刻
❖ 在三相相电压负半周波形的交点 后α角处触发
❖ 最低电压为c相，所以c相SCR导 通
❖ 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。 ❖ 阻感负载时的移相范围为90°。
当a=150°时，Ud等于零，也说明最大导通角 只能是150 °
电压量关系图
负载电流计算
❖ 负载电流平均值为
❖ 晶闸管轮流导通，所以平均值为负载的三分 之一
晶闸管电压额定值计算
❖ 闸管承受的最大反向电压，为变压器二次线 电压峰值，即
❖ 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
❖ 当 Tc 电压变为零后，Tc继续导 通，a相承受Ua-Uc
❖ c相电流为id，其余为零
平均电压计算
❖ 整流电压平均值的计算 ❖ 在电流连续条件下，晶闸管导通120°时，
当a=0时，Ud最大， 为Ud=Udo=1.17U2 当a=90时，Ud为零 所以移相范围内90o
晶闸管电流额值计算
❖ 变压器二次电流即晶闸管电流的有效值为
❖ α>30时，输出电压ud和id波形出现断续， 各相晶闸管导通小于120
平均电压计算
❖ 整流电压平均值的计算 ❖ a≤30°时，负载电流连续，有：
当a=0时，Ud最大为： Ud=Udo=1.17U2
平均电压计算
❖ 整流电压平均值的计算 ❖ a>30°时，负载电流断续，晶闸管导通角减
小，此时有：
晶闸管电流额定值计算
1。α≤30时 2。30<α<150时
3。α=150时
电流量关系图
电感性负载
❖ 设L足够大 id连续；导通角：120度；
电感性负载
❖ （一）波形 ❖ a≤30°时：整流电压波形与电阻负载时相同。 ❖ 导通角： 120度； ---SCR承受最大电压：线电压峰值
Ta导通时刻