电力电子技术——变压器漏感对整流电路的影响

窄脉冲输出。
ua
30 VT1
VT4
Goback
3. 触发电路的定相
• 定相：选择确定触发同步信号，保证触发脉冲与
主电路晶闸管的交流电压保持固定、正确的相位
关系。
ua
ua
90
0 30
120
210 240
• 12钟点法：
UA
+
+
+
双反星形联接
Goback
• 变压器原副边接法不同时为奇数点数，反之为 偶数。
3
(u
b
ud )d(t)
3 2
[u
b
(ub
LB
dik )]d(t) dt
3 2
LB
dik dt
d(t)
3 2Βιβλιοθήκη Baidu
0Id
LBd(t)
3 2
XBId
脉波数m=3， —换流重叠角。
• Ud的计算通式：
Ud
mX BId 2
m = 2(单相全波), 4(单相全桥),
3(三相半波), 6(三相全桥）。
（m可视为器件数）
三相全控桥各晶闸管的同步电压
晶闸管 主电路电压
同步电压
VT1 VT2 VT3 VT4 VT5 VT6 +ua -uc +ub -ua +uc -ub -usa +usc -usb +usa -usc +usb
相量图
三相桥各晶闸管的同步电压（有R-C滤波滞后60）
晶闸管 主电路电压
VT1 VT2 VT3 VT4 VT5 VT6 +ua -uc +ub -ua +uc -ub
转电路 叠加图
➢锯齿波的形成：当V2关断时，恒流源IC1为C2恒流充 电。V3管射极跟随。 V2保持关断的时宽决定锯齿波 的宽度。
15 V
G
R6 uco大 uco小
(uco) U ct R7
V4
R8
U b (up)
K
V 8
Goback
Goback
• 同步环节:
➢同步变压器与整流器接在同一交流电源上，用副边电 压ust来控制V2管的通断，保证触发脉冲同频、同步。
➢在up固定情况下，若uco较小，则当锯齿波上升到较大 值时， V4才能导通，输出脉冲的时刻靠后；若uco较 大，则当锯齿波上升到较小值时， V4即可导通，输 出脉冲前移。比如uco=0 ~ 8V，对应于=180° ~ 0° 。
➢当uco=0，调整up的负值大小可确定脉冲的起始相位。
比如 =150 。
– 负载加重（Id）则增大； – XB越大则越大； – 当≤60o，越小则越大。u1、u2小则电流变化慢。
• 优缺点：限制di/dt及短路电流；使电网电压出现缺口，
成为干扰源。
• 习题：3-11~13，3-14(= 60o)
转波形
§3.4 晶闸管的相控触发电路
• 相控触发电路的作用：保证触发脉冲与主电路同 步，必须每周同步一次，且有足够的调节范围。
§3.3 变压器漏感对整流电路的影响
• 以三相半波可控整流电路为例。LB为变压器折合 到副边的绕组总漏感。
• 在VT2触通使VT1关断过程中，LB使ib、ia不能突变：
VT1,2同时导通，换流重叠：ia+ib=Id。
•
环流 ik=ib，ia=Id-ib= Id-ik，
dia dt
dib dik , dt dt
转波形
• 角的计算通式：设阴影面积为S, 角时在1/m周期上
的面积为S， +角时的面积为S 。(m为脉波数）
S S
2S
U cos U cos( ) 2U
d0
d0
d
2/ m 2/ m
0.9U2 单相全波、全桥
cos
cos(
)
2U d
U
d0
• 大小的影响因素：
U d0
1.17U2
三相半波
2.34U2 三相全桥
同步电压 +usb -usa +usc -usb +usa -usc
• 分立式锯齿波同步触发要求：VT1~VT6各需一个 触发单元电路，每个SCR的触发同步信号与其主 电路阳电压反相。
• KC04集成触发要求：同一相主电路两管共用同 一集成触发单元，其触发同步信号与该相主电路 电压同相。
➢负半周下降段，uC1上负下正，与正弦波同时达到负 峰，V2处于关断状态（相当于负半波整流）。
➢负半周上升段， ust较小，VD1关断，+E1-R1-C1反向 充电较慢，当uQ达到1.4V 时， V2导通，锯齿波回零。 锯齿波总是对应于同步信号ust的负半周产生。
• 双窄脉冲形成环节：
➢X端为输出，Y端为输入，按VT1~VT6的顺序，后一 只管触发单元的X接到前一个的Y端。比如给VT2发 触发脉冲时，给 VT1补发一个脉冲。
u1 u2
ub
ua
u1
u2
2LB
dik dt
,
ib凹升 ，ia凸降。
2LB
d2ik dt2
du ba dt
0,
转波形
_ u2 + + u1 _
Id
Goback
• 换流重叠期间，ud=(ua+ub)/2（算术平均值）， 面积损失使Ud减小。
• 换相压降Ud（平均值Ud的损失值）：
Ud
1 2 /
转波形 转电路
2. 集成触发电路
• KC04（KJ004）基本功能：每片KC04需外接一
相正弦同步输入信号。采用锯齿波同步触发方式，
输 出 两 路 脉 冲 互 差 180o ， 分 别 对 应 于 正 负 半 周
的移相触发。
转波形
• 在构成三相全控桥整流触发时，用三片KC04，
再用1片KC41（KJ041）将6路脉冲综合为6路双
转电路
➢输出脉冲宽度决定于R11-C3-V4反向充电快慢。当ub5 上升到高于-15V时,V5又恢复导通，输出脉冲终止。
•
+50V
+_
Goback
• 强触发环节: 缩短开通时间，提高di/dt耐量。 转波形 • 锯齿波的形成和脉冲移相环节
➢V4基极电位由锯齿波、直流控制电压uco、直流负偏 压up三个电压叠加作用确定。当Ub4=0.7V时，V4导通。
• 两种触发电路：锯齿波同步型、正弦波同步型。
1. 锯齿波同步型触发电路
• 脉冲形成与放大环节：
➢不输出脉冲时：V4 关断，V5、V6导通，V7、V8关断。 C3充电电压近30V，左正右负。
➢需输出脉冲时：V4 导通，UA速降为1V，UC3不能突
变，V5关断，V7、V8导通，使变压器原边施加电源
电压，副边感应出脉冲电压。