最新第二节-三相半波可控整流电路
三相半波可控整流电路接续流二极管
三相半波可控整流电路接续流二极管1.三相半波可控整流电路介绍三相半波可控整流电路是一种常用的电力控制电路，其基本原理是通过可控硅管对电源输入的交流电进行整流，调节电像的输出波形，从而满足不同的工作需求。
在三相半波可控整流电路中，接续流二极管发挥着重要的作用。
下面将逐一介绍这些内容。
2.可控硅管的工作原理可控硅管是一种具有双向导通能力的半导体元器件，由多个控制电极和主电极组成。
当控制电极接通一定的控制信号时，可控硅管的主电极会导通，从而使电路闭合，电流流通。
可控硅管的开关状态由心电控制电极的控制信号决定。
3.三相半波可控整流电路的工作原理三相半波可控整流电路是由三个单相半波可控整流电路组成的。
每个单相半波可控整流电路都包含了一个可控硅管和一个接续流二极管。
当三个单相半波可控整流电路依次导通时，就能够实现对三相交流电的整流。
在三相半波可控整流电路中，可控硅管控制电路通过接线板上的末端电极相连，当电源电压为正半周时，可控硅管会被触发，从而导通。
当电源反向时，可控硅管会自动关断。
接续流二极管的作用则是将电流导向电源负极端，防止电流回开发口。
同时，接续流二极管的负载能力比较强，能够承受较大的电流和电压，保证电路的稳定性。
4.三相半波可控整流电路的应用三相半波可控整流电路被广泛应用于工业、农业、交通运输等领域。
电力供应系统、钢铁冶金设备、机床、印刷机器等都需要使用该电路。
此外，在新能源领域中，三相半波可控整流电路也被广泛应用于太阳能、风力发电、储能等设备中。
5.三相半波可控整流电路在实际应用中需要注意的问题虽然三相半波可控整流电路具有较强的适用性和稳定性，但是在实际应用中也需要注意一些问题。
首先，需要注意电路的接线安全性，避免电路的短路。
其次，需要注意电路输出的波形稳定性，调节可控硅管的触发情况，保证输出电压的稳定。
此外，还需要对电路中的元器件进行定期维护和更换，保证电路的长期稳定运行。
6.结语三相半波可控整流电路是一种重要的电力控制电路，其工作原理和应用范围都十分广泛。
三相半波可控整流电路
1.带电阻负载的工作情况
α)
➢ 工作原理及波形分析
VT1 和 VT4 组 成 一 对 桥 臂 ， 在 u2 正半周承受电压u2，得到触发脉 冲即导通，当u2过零时关断。
VT2 和 VT3 组 成 另 一 对 桥 臂 ， 在 u2 正 半 周 承 受 电 压 - u2， 得 到 触 发脉冲即导通，当u2过零时关断。
O
wt
ud
O id
iV
T
O
1 ,4
iV
T
O
2 ,3
O 2
O u V T 1 ,4
O
Id Id
Id Id
wt Id
wt
wt wt wt
wt
b)
图2-6 单相全控桥带 阻感负载时的电路及波形
二、单相桥式可控整流电路
数量关系
p ww p U d 1 p 2 U 2sitd n (t) 22 U 2co 0 s .9 U 2cos
5) 功率因数
co sPU I
S U 2I
21 psi2n pp
不考虑变压器的损耗时，要求变压器的容量 S=U2I2。
二、单相桥式可控整流电路
id
VT 1
VT 3
2.电感性负载（不接续流二极管）
T
i2
a
u1
u2
L ud
假设负载电感很大，负载电流id
连续且波形近似为一水平线。
u2
VT 2
VT 4
b
2
晶闸管移相范围为90。
O
wt
ud
晶闸管承受的最大正反向电压均为
2U 2。
O id
wt Id
晶闸管导通角θ与α 无关，均为180。
三相半波可控整流电路
b
u
c
O u
G
w t
O u d iV O
T
w t w t1 w t
1
u
O
V T
1
u
w t
ac
O u
ab
w t
u
ac
α ≤30时的波形：负载电流连续，晶闸管导通角等于120 。 （α ＝30时负载电流连续和断续之间的临界状态）
（3）α =60时，波形如下图所示
u2
= 60° u
接入VD
图3-16 三相半波可控整流电路，阻 感负载(接续流管)时的波形
图3-15 三相半波可控整流电路，阻 感负载(不接续流管)时的波形
3.3 三相半波可控整流电路
3. 大电感负载接续流二极管
在0°≤α ≤30°区间，电源电 压均为正值， ud 波形连续，续 流管不起作用； 当 30 °＜ α ≤150°区间，电 源电压出现过零变负时，续流 管及时导通为负载电流提供续 流回路，晶闸管承受反向电源 相电压而关断。这样 ud 波形断 续但不出现负值。续流管 VD 起 作用时，晶闸管与续流管的导 通角分别为： 150 T
3.3 三相半波可控整流电路
一、 电阻性负载
1.电路的特点：
•变压器二次侧接成星形，
而一次侧接成三角形。
•三个晶闸管分别接入α 、
N
ud
id
b、c 三相电源，其阴极
连接在一起 —— 共阴极
接法 。
三角形
星形
3.3 三相半波可控整流电路
u
uα ud
N
自然换相点 （ α =0）
ub
uc
id
0 wt1 wt2 wt3 wt4
三相半波可控整流电路
t
换相点开始计算，所以为 150。
6) 数量关系
整流输出电压平均值的计算
α ≤30时，负载电流连续，有：
p p U d2 1p 5 6 p 6
2 U 2sitnd (t)3 26U 2co s 1 .1U 7 2cos
3
当α =0时，Ud最大，为 UdUd01.1U 72 。
α >30时，负载电流断续，晶闸管导通角减小，此时有：
（如α =ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ0时的波形如图所
示）
❖ua 过 零 时 ， VT1 不 关 断 ， 直到VT2的脉冲到来，才 换流，由VT2导通向负载 供电，同时向VT1施加反 压使其关断——ud波形中 出现负的部分。
电感性负载时， α的移相范围为90
原因是由于当α≥90时，Ud的波形正负对称，平均值为0， 失去意义。所以α的移相范围为90。
R
2)负载电压
一周期中，在ωt1~ ω t2期间，VT1导通，ud=ua 在ω t2~ ω t3期间， VT2导通，ud=ub 在ω t3~ ω t4期间，VT3导通，ud=uc
3)晶闸管的电压波形，由3段组 成：
第1段，VT1导通期间，uT1=0; 第2段，在VT1关断后，VT2导 通期间，uT1=ua-ub=uab，为一 段线电压;
2、到α≤30°，输出电压连续，导通角θ=120°； 当30° ＜α≤150°时，输出电压呈现断续，每个晶 闸管导通角为θ= 150°- α＜120°
3、控制角移相范围为0°~150°
2. 三相半波可控整流电路电感性负载
1) 特点：电感性负载，L值很大，id波形基本平直 ➢ α ≤30时：整流电压波形与电阻负载时相同 ➢ α >30时：ud波形中出现负的部分。 2) 电感性负载时， α的移相范围为90
三相可控整流电路
α ≤60时（α =0 如图12所示；α =30 如图13所示）
• ud波形连续，工作情况与带电阻负载时十分相似。
主要 • 区别在于： 包括 id的波形可近似为一条水平线。
α >60时（ α =90如图14所示）
• 阻感负载时的工作情况与电阻负载时不同。
电阻负载时，ud波形不会出现负面积
ud1
= 90°
ub
uc
ua
O ud2 ud
wt1
uab Ⅰ uac Ⅱ ubc Ⅲ uba Ⅳ uca Ⅴ ucb Ⅵ uab
wt
uac
O
wt
uVT
1
uac
uac
O uab
wt
图14 三相桥式整流电路 带阻感负载，α =90时的 波形
二、三相桥式全控整流电路3定量分析 当整流输出电压连续时（即带阻感负载时，或带电阻负载α ≤60时）的平均值为：
1 IT Id 3
I dT
1 Id 3
U TM 6U 2
一、三相半波可控整流电路
3. 大电感负载接续流二极管
为了扩大移相范围并使负载电流 id 平稳，可在电感负载两端并接续流 二极管，由于续流管的作用， ud 波 形已不出现负值，与电阻性负载 ud 波形相同。
接入VD
图7 三相半波可控整流电路，阻感负载(接 续流管)时的波形
- 可采用两种方法：单宽脉冲触发、双窄脉冲触发
（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、数字式脉冲移相触发器
1 数字式移相触发电路的工作原理框图
2 触发脉冲与主电路电压的同步
利用专用芯片进行直接数字控制已较普遍采用， 其控制灵活便于实现生产过程的自动化。
第二节：三相整流电路
一．基本电路和工作原理
1．电路的特点 ★ 变压器二次侧接成星形得到零线， 变压器二次侧接成星形得到零线， 一次侧接成三角形； 一次侧接成三角形； 可避免三次谐波电流流入电网 ★ VT1～2～3 分别接a、b、c三相电源， 分别接a 三相电源， 阴极连接在一起称：共阴极接法； 阴极连接在一起称：共阴极接法； ★ 在ωt1 ～ωt2 期间：ua 最大 期间： 在ωt2～ωt3 期间： ub 最大 期间： 在ωt3～ωt4 期间： uc 最大 期间： ★ 相电压的交点处称为：自然换向点 相电压的交点处称为： ★ 在三相整流电路中： 在三相整流电路中： 控制角 a 从自然换相点开始计算
ua
ub
uc
R
O
ω t 1
ω t 2
ω t 3
ω t
uG ud
O
ω t
iVT1
O
ω t
uVT1
O
ω t ω t
O
u
ab
u
ac
一．基本电路和工作原理
2．a = 0 ° 时的工作原理分析 ★ ud 波形为三相电压的包络线 波形为三相电压的包络线 ★ VT 两端的电压波形由三段组成： 两端的电压波形由三段组成： 第1段：VT1导通，uVT1≈ 0 导通， 第2段：VT2导通，VT1关断 导通， uVT1 ＝ ua－ub ＝ uab ，为线电压 第3段：VT3导通，VT1关断 导通， uVT1 ＝ ua－uc ＝ uac ，为线电压 ★ 增大 a 值，触发脉冲后移： 触发脉冲后移：
三 相 整 流 电 路
2.2.1 三相半波可控整流电路 2.2.2 三相桥式全控整流电路
输出的直流电压脉动较小，在载负容量较大时多采用； ★ 输出的直流电压脉动较小，在载负容量较大时多采用； 特点： 特点：易滤波 三相半波可控整流电路是基本的三相整流电路； ★ 三相半波可控整流电路是基本的三相整流电路； 三相桥式全控流电路是应用最广、最常用的电路。 ★ 三相桥式全控流电路是应用最广、最常用的电路。
三相半波可控整流电路的设计..
三相半波可控整流电路的设计..
三相半波可控整流电路是一种常用的电力电子系统，在工业控制领域得到广泛应用。
它可以将三相交流电源转换成直流电源，供给负载使用。
下面将介绍三相半波可控整流电路的设计，包括电路结构、工作原理、参数选择、电路图设计等方面。
1. 电路结构
三相半波可控整流电路包括三相变压器、三相桥式可控整流器、直流滤波电容、负载等部分。
其中三相变压器将三相输入电源变换成三相低压交流电源，然后经过三相桥式可控整流器，输出直流电源。
直流滤波电容可以使输出电压更加稳定，在负载端加上负载，使电路能够工作。
2. 工作原理
三相半波可控整流电路可以通过调节三相桥式可控整流器的触发角来控制输出电压大小。
当三相输入电压为正半周时，只有一个二极管导通，同时触发角为0°时，三相桥式可控整流器将完全导通，输出直流电源；当三相输入电压为负半周时，只有一个二极管导通，此时三相桥式可控整流器无法导通，电路不工作。
3. 参数选择
在设计三相半波可控整流电路时，需要选择合适的变压器、电容等参数，以保证电路工作稳定可靠。
（1）变压器的额定容量应该合理选择，以确保输入输出电压之间的变换符合负载要求。
（2）直流滤波电容需要选择足够大的电容值，使得输出电压的波动小于一定范围内，从而保证负载正常工作。
4. 电路图设计
通过以上措施，设计出来的三相半波可控整流电路可以在工业控制及相关领域中得到广泛的应用，实现电力的稳定供应。
三相半波可控整流电路
u2
a =30° ua
ub
uc
O
uG O ud O i VT
第三章 三相可控整流电路
■其交流侧由三相电源供电。 ■当整流负载容量较大，或要求直流电压脉动较小、易滤波 时，应采用三相整流电路。 ■最基本的是三相半波可控整流电路。
■应用最为广泛的三相桥式全控整流电路、以及双反星形可 控整流电路、十二脉波可控整流电路等。
3.1 三相半波可控整流电路
a)
u2 b) O uG O ud O i VT
2
倍
导通角相同时，全波整流电路的功率因数比 半波整流时提高了 倍。
2
2、阻感性负载
VT2导通才始得VT1承受反压关断， 负载电流由原来VT1换到VT2供给。
电源换流：电流从一个晶闸管换到另一个晶闸管是自然进行的，用不到任何换流措施， 只是在换流瞬间，利用交流输入电压的正确极性，使得待导通的管子承受正压方能触发 导通，使已导通的管子承受反电压而判断。
α=0时，Ud= Ud0=0.9U2。α=180时，Ud=0。可见，α
角的移相范围为180。
☞向负载输出的直流电流平均值为：
Id U d 2 2U 2 1 cos a U 1 cos a 0.9 2 R pR 2 R 2
☞流过晶闸管的电流平均值 ：
I dT 1 U 2 1 cosa I d 0.45 2 R 2
☞a=0(波形见上页) √三个晶闸管轮流导通 120 ，ud波形为三个相电 压在正半周期的包络线。 √变压器二次绕组电流有 直流分量。 √晶闸管电压由一段管压 降和两段线电压组成，随 着a增大，晶闸管承受的电 压中正的部分逐渐增多。 ☞a=30 √负载电流处于连续和断 续的临界状态，各相仍导 电120。
电力电子技术可控流电路三相半波-精品文档
一.电阻性负载 (一)波形 1.控制角α=0(相当于三个整流管情况)
共阴极电路：相电压最高则导通, 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）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
19
三相半波可控整流电路
控制特性
Ud/U2与a成余弦关系
1.2 1.17
Ud/U2
0.8 0.4 2 0 30 60 90 ) /(° 120 150 1
Ud Ud0 cos( ) Ud0 1.17 U2
三相半波可控整流电路Ud/U2随a变化的关系 1－电阻负载 2－电感负载 20
三相半波可控整流电路
二、电感性负载
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
o 120 1 2 I I I I 0 . 577 I 2 VT d d o d 360 3
晶闸管的额定电流为
I VT I 0 . 368 I VT (AV) d 1 . 57
21
三相半波可控整流电路
晶闸管电压额值计算
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
1 3 2 U 2 U sin td ( t ) U 1 cos( ) 0 . 675 1 cos( ) d 2 2 2 2 6 6 6 3
晶闸管电流平均值
轮流导通，所以平均值为负载的三分之一
I tav
Id 3
8
三相半波可控整流电路
三相半波可控整流电路
大电感负载数量关系: 整流输出电压平均值ud为
a 1 6 Ud 2U 2 sinwtd (wt ) 1.17U 2 cosa a 2 / 3 6
5
(2.3.7)
当α=0°时Ud最大，当α=90°时，Ud=0。因此，大电感 负载时，三相半波整流电路的移相范围为0~90°。
30 a 150 (2.3.6)
3、大电感负载
电路特点：
(1)在α ≤30°时，ud的波形与电阻性负载时 相同。 (2)α >30°时ud波形出现部分负压。 (3)尽管α >30°，由于大电感负载的作用，仍 然使各相晶闸管导通120°，保证了电流的连续。
图3.5 大电感负载的三相半波整流电路及波形
流过每个晶闸管的平均电流与有效电流分别为
I dT
T 120 1 Id Id Id 2 360 3
(2.3.8)
T 1 IT Id I d 0.577I d 2 3
(2.3.9)
1）ud的波形与纯电阻性负载时一样，Ud的计算公式也一样。
a 1 6 Ud 2U 2 sinwtd (wt ) 1.17U 2 cosa (0 a 30) 2 / 3 a 6
当α =30°时，ud、id波形临界连续。 当α =150°时，整流输出电压为零。
结论：
①在α <30°时负载电流连续，每个晶闸管的导电角均为120°，
当α >30°时，输出电压和电流波形将不再连续； ②在电源交流电路中不存在电感情况下，晶闸管之间的电流转移 是在瞬间完成的； ③负载上的电压波形是相电压的一部分； ④晶闸管处于截止状态时所承受的电压是线电压而不是相电压。 ⑤整流输出电压的脉动频率为 3 50 150 HZ(脉波数m=3)。
第二节-三相半波可控整流电路
2021/8/14
21
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：
当a=150°时，Ud等于零，也说明最大导通角 只能是150 °
2021/8/14
22
电压量关系图
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23
负载电流计算
2021/8/14
9
三相半波可控整流－电阻性负载
❖ (一)波形 ❖ 1.控制角α=30
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10
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
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11
Tb导通时刻
❖ Tb在换相角等于30度时 触发导通，a相承受UaUb
❖ 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
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30o< α < 150o时工作小结
❖ 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
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Ud为零
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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
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三相半波可控整流电路反电动势阻感负载
一、引言三相半波可控整流电路在工业生产中扮演着重要的角色，它能够将交流电转换为直流电，并通过控制整流角来实现对电压的调节。
在工业制造、电力系统和各种设备中，三相半波可控整流电路都有着广泛的应用。
本文将重点探讨三相半波可控整流电路中反电动势、阻感负载等相关的知识和原理。
二、三相半波可控整流电路的基本原理三相半波可控整流电路是通过控制三相双向可控硅元件的开通和关断来实现电压的调节和直流电的输出。
在正半周，通过相间触发实现三相整流，而在负半周可控整流电路通过相变触发实现三相整流。
这样就可以得到稳定的直流输出电压。
三、反电动势对三相半波可控整流电路的影响1. 反电动势的产生机理在三相半波可控整流电路中，负载器件的电感会产生反电动势。
当可控整流电路关断时，负载电感中的电流并不会迅速下降至零，这时产生的反电动势会影响整流电路的性能。
2. 反电动势对电压波形的影响反电动势的存在会导致输出电压波形出现异常，表现为波形的扭曲和振荡。
这对于需要输出稳定直流电压的应用来说是不利的，因此需要采取措施来抑制反电动势的影响。
四、阻感负载在三相半波可控整流电路中的应用1. 阻感负载的特点阻感负载是指在可控整流电路中加入电感元件形成的负载。
它具有在整流电路中平滑电流和减小反电动势的作用。
2. 阻感负载的原理在三相半波可控整流电路中，通过合理设置电感值和接入位置，可以实现对反电动势的有效抑制。
阻感负载还可以平滑输出电流，减小电压波动。
3. 阻感负载的设计与应用在实际工程中，需要根据具体的需求和实际情况来设计和选择合适的阻感负载。
通过合理配置阻感负载的参数和位置，可以有效改善整流电路的性能。
五、结论三相半波可控整流电路在工业领域具有广泛的应用，但在实际运行中会受到反电动势的影响。
通过加入合适的阻感负载，可以有效地抑制反电动势的影响，改善整流电路的性能。
在实际工程中应合理设计和应用阻感负载，以确保整流电路的稳定运行和性能优良。
以上就是关于三相半波可控整流电路反电动势和阻感负载的相关内容，希望能够对相关领域的工程师和技术人员有所帮助。
三相半波可控整流电路
的电路及a =60时的波形
三相半波可控整流电路
数量关系
变压器二次电流即晶闸管电流的有效值为
I2 IT
晶闸管的额定电流为
I T(AV)
(1.5~
2) IT 1.57
1 3
Id
0.577I d
பைடு நூலகம்
晶闸管最大正、反向电压峰值均为变压器二次线电压峰值
U FM U RM 2.45U 2
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。
2.理解阻感负载的三相半波可控整流电路的工作原理。 3.能分析反并联续流二极管的阻感负载三相半波可控整流 电路工作原理。
Thank you! Bye
三相半波可控整流电路
1. 电阻负载
电路的特点： 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。 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 。
三相半波可控整流电路
T
a
b
VT1 u2
ua
ub
uc
c
VT2
ωt1
ωt2
ωt3
ωt4
ωt
ud
VT3 ud
晶闸管VT1的电压波形
三相半波可控整流电路
α=300时三相半波可控整流电路
T
a
u2 α= 300 ua
ub
uc
VT1 b
ωt1
ωt2
ωt3
ωt4
ωt
c
VT2 ud
ud
VT3
ωt1
ωt2
ωt3
ωt4
ωt
id R
iVT1
a)
三相半波可控整流电路的设计
三相半波可控整流电路的设计三相半波可控整流电路是一种常用的电力电子变换器，常用于交流电源装置、直流电机驱动器和电压调节器等场合，其工作原理是通过对三相交流电进行控制，使其变为可控的单相直流电。
以下是关于三相半波可控整流电路的设计和工作原理的详细介绍。
一、三相半波可控整流电路的工作原理三相半波可控整流电路的输入是三相交流电源，通过可控硅器件（一般使用晶闸管）对交流电进行控制，使其变为可控的单相直流电。
整流电路由控制电路、整流电路和滤波电路三部分组成，主要包括三相变压器、可控硅器件和直流滤波电容等。
整流电路的工作过程如下：1.输入三相交流电源通过三相变压器降压，并经过整流电路的可控硅器件。
通过控制可控硅器件的导通和关断实现对交流电的控制。
2.当可控硅器件导通时，交流电流通过整流电路进入负载。
此时交流电流的方向被控制为和输入电源相同时，负载消耗正向电流。
3.当可控硅器件关断时，交流电流无法通过整流电路进入负载，此时负载上的电压降为零。
4.通过改变可控硅器件的导通角控制电流的大小，从而控制负载上的直流电压。
1.整流电压控制整流电压的控制是通过改变可控硅器件的导通角来实现的。
导通角越大，整流电压越高。
因此，设计需要确定可控硅器件的导通角范围，以满足负载对直流电压的需求。
2.整流电压波动限制为了使整流电压稳定，设计中需要考虑添加滤波电容以限制整流电压的波动。
滤波电容的选取需要根据负载电流和波动限制来确定。
一般情况下，电容的容值越大，波动越小。
3.整流电流控制为了保护负载和整流电路中的可控硅器件，需要考虑整流电流的控制。
可以通过添加电流限制保护装置，当整流电流超过设定值时进行限制。
4.整流效率和功率因数设计中还需要考虑整流电路的效率和功率因数。
整流电路的效率可以通过合理选择变压器和可控硅器件来提高。
功率因数则可以通过加入功率因数校正电路来提高。
5.控制电路设计控制电路包括触发电路和控制电压调节电路。
触发电路用于触发可控硅器件的导通；控制电压调节电路用于调节整流电压的大小。
电力电子技术之第2-3章 三相半波整流
Ud 负载电流平均值为 负载电流平均值为 Id = R 1 晶闸管电流平均值为 晶闸管电流平均值为 I Id dT = 3
晶闸管电流有效值， 晶闸管电流有效值，当 α ≤ 30°时 °
（3 - 3） ）
IT =
1 2π
∫
5π +α 6 π +α 6
2U 2 Sin ωt 2 ( ) d (ωt ) R
（3 - 4） ）
U2 = R
2012-2-22
1 2π 3 ( + cos 2α ) 2π 3 2
电力电子技术
7
晶闸管电流有效值， 晶闸管电流有效值，当 α > 30°时 °
IT =
1 2π
2U 2 Sin ω t 2 ) d (ω t ) ∫π6 +α ( R
π
U2 = R
1 5π 3 1 ( −α + cos 2α + sin 2α ) 2π 6 4 4
u2 过零时 ， VT1 不关断 ， 直到 2 的脉冲到 过零时， 不关断， 直到VT 才换流， 导通向负载供电， 来， 才换流 ， 由VT2导通向负载供电，同时 施加反压使其关断——ud 波形中出现 向 VT1 施加反压使其关断 负的部分 晶闸管仍导通120° 晶闸管仍导通 ° 动画 阻感负载时的移相范围 移相范围为 ° 阻感负载时的移相范围为90°
（3 - 5） ）
2012-2-22
电力电子技术
8
晶闸管承受的最大反向电压， 晶闸管承受的最大反向电压，为变压器二次线电压峰 最大反向电压 值，即 （3 - 6） ）
U RM = 2 × 3U 2 = 6U 2 = 2.45U 2
三相半波可控整流电路
整流电路的输出电压波形为直流，其幅值和相位取决于输入电压波形、控制信号 以及整流元件的参数。通过对输入电压波形和整流元件参数的分析，可以推导出 输出电压波形的数学表达式。
输出电压与电流的调节
输出电压调节
通过调整触发脉冲的相位或宽度，可以改变整流电路输出电压的相位和幅值。在一定范围内，输出电压与触发脉 冲的相位和宽度呈线性关系。
二极管
二极管在整流电路中起到续流的作用 ，当晶闸管处于截止状态时，二极管 导通，使负载上的电流得以续流，保 持负载的正常工作。
二极管的反向恢复时间、正向压降和 额定电流等参数对整流电路的性能有 重要影响。
03
工作过程
触发脉冲的产生与控制
触发脉冲的产生
三相半波可控整流电路的触发脉冲通常由专门的触发电路产 生，该电路根据控制信号（如给定的直流电压或电流）来调 整触发脉冲的相位和宽度。
稳定性
由于整流器的工作原理，三相半波可控整流电路在运行过程中可能会受到各种干扰因素的影响，需要 采取相应的措施来提高系统的稳定性。
05
实际应用与优化
在电机控制中的应用
直流电机调速
通过改变整流电路的输出电压，可以调节直流电机的输入电压，从而实现电机的调速控 制。
交流电机软启动
利用可控整流电路的特性，可以实现交流电机的软启动，减小启动电流对电网的冲击。
触发脉冲的控制
触发脉冲的相位控制决定了整流电路输出电压的相位，而触 发脉冲的宽度控制则决定了输出电压的幅值。通过调整触发 脉冲的相位和宽度，可以实现对整流电路输出电压和电流的 有效控制。
整流波形分析
输入电压波形分析
在三相半波可控整流电路中，输入电压波形为三相正弦波，其幅值和相位取决于 电源参数和控制信号。
三相半波可控整流电路
d) O i VT
1
wt
e) f)
u VT
O
1
wt wt
u ab u ac
O
a>30的情况（图2-14 ）
特点：负载电流断续，晶闸管导 通角小于120 。
图1 三相半波可控整流电路共阴 极接法电阻负载时的电路及a =0 时的波形
图2-13 三相半波可控整流电路，电阻负 载，a=30时的波形
整流电压平均值的计算
a≤30时，负载电流连续，有：
1 Ud 2 3
5 a 6 a
2U 2 sin wtd (wt )
6
3 6 U 2 cos a 2 cos a 2
（2-18）
当a=0时，Ud最大，为U d U d0 1.17U 2 。
a>30时，负载电流断续，晶闸管导通角减小，此 时有：
u2 a =30° u
a
ub
uc
O
uG O ud O iVT
1
wt
wt wt1 wt
O uVT
1
wt
uac
O uab uac
wt
图2-14 三相半波可控整流电路，电阻 负载，a=60时的波形
u2
a=60° u
a
ub
uc
O
uG O ud O
1
wt
wt
wt
iVT
O
wt
2.2.1 三相半波可控整流电路
Ud 1 2 3
a
2U 2 sin wtd (wt )
6
3 2 U 2 1 cos( a ) 0.6751 cos( a ) 2 6 6
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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
❖ 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：
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
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
❖ 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
❖ 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
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
❖ 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
第二节-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
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°
❖ 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。
❖ a≤30°时：整流电压波形与电阻 负载时相同。
❖ 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
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
三相半波可控整流－电阻性负载
❖ (一)波形 ❖ 1.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