第二节 三相半波可控整流电路 PPT
合集下载
三相半波可控整流电路ppt课件
3)负载电流 Id=Ud/Rd
最新版整理ppt
析和计算方法，与接续流管的
三相半波大电感负载相同。
最新版整理ppt
12
3.3 三相半波可控整流电路
❖ 各电量计算
(1) 负载电压平均值Ud和电流平均值Id
1) 0°≤α≤30°时
U d 1 .1U 2 7 co U sd 0cos
2) 30°≤α≤150°时
U d 3 0 . 4 U 2 [ 1 5 c6 o ) s 1 2 ] ( 0 . 6 U 2 7 [ 1 c 5 6 o )s
与单相全控桥反电势负载情况相 似，在电枢回路中串入电感量足 够大的Ld。这就为含有反电势的 大电感负载，其波形分析、各电 量计算式与大电感负载时相同 ， 仅电流计算公式不同
图3-17 三相半波可控整流电路，反电动 势负载的波形
Id
Ud E Rd
同样，为了扩大移相范围，并
使id波形更加平稳，也可在负载 两端并联续流管VD。其波形分
每管导通120°, 三相电源 轮流向负载供电，负载电压
u 2 =0 uα
R
ub
uc R
id
b)
O wt1
wt2
w t3
wt
ud为三相电源电压正半周包
uG c)
O
wt
络线。
ud
d)
O
wt
变压器二次绕组的电流:变
i VT 1
压器二次侧α 相绕组和晶闸管
e) O
f) u VT 1
wt
VT1的电流波形相同，变压器
（2） 30 ≤ α ≤150 时，负载电流断续，晶闸管
导通角减小，此时有：
ww U d 2 1 6 2 U 2 sit( n d t) 3 2 2 U 2 1 co 6 s ) ( 0 .6 1 7 c5 o 6 s ) (
最新版整理ppt
析和计算方法，与接续流管的
三相半波大电感负载相同。
最新版整理ppt
12
3.3 三相半波可控整流电路
❖ 各电量计算
(1) 负载电压平均值Ud和电流平均值Id
1) 0°≤α≤30°时
U d 1 .1U 2 7 co U sd 0cos
2) 30°≤α≤150°时
U d 3 0 . 4 U 2 [ 1 5 c6 o ) s 1 2 ] ( 0 . 6 U 2 7 [ 1 c 5 6 o )s
与单相全控桥反电势负载情况相 似，在电枢回路中串入电感量足 够大的Ld。这就为含有反电势的 大电感负载，其波形分析、各电 量计算式与大电感负载时相同 ， 仅电流计算公式不同
图3-17 三相半波可控整流电路，反电动 势负载的波形
Id
Ud E Rd
同样，为了扩大移相范围，并
使id波形更加平稳，也可在负载 两端并联续流管VD。其波形分
每管导通120°, 三相电源 轮流向负载供电，负载电压
u 2 =0 uα
R
ub
uc R
id
b)
O wt1
wt2
w t3
wt
ud为三相电源电压正半周包
uG c)
O
wt
络线。
ud
d)
O
wt
变压器二次绕组的电流:变
i VT 1
压器二次侧α 相绕组和晶闸管
e) O
f) u VT 1
wt
VT1的电流波形相同，变压器
（2） 30 ≤ α ≤150 时，负载电流断续，晶闸管
导通角减小，此时有：
ww U d 2 1 6 2 U 2 sit( n d t) 3 2 2 U 2 1 co 6 s ) ( 0 .6 1 7 c5 o 6 s ) (
电力电子技术——三相半波可控整流电路
• 工作特点:
➢ 任何时刻总是上下两组各有一只SCR导通，形
成向负载供电的回路。两管不能处在同一相上
变压器一组提供正电流,另一组为负电流。
➢ 三 种 相 位 关 系 ： 要 求 触 发 脉 冲 的 顺 序 是 VT1-
VT2- - VT6，相位依次相差60o；共阴极组VT1,3,5
的触发脉冲依次相差120o,共阳极组VT4,6,2亦然；
论电阻负载，还是大L-R（E）负载，ud波形相 同，只是id波形有较大差异。
Goback
• id波形的差异：电阻负载时id与ud波形相同；而 其它两种负载时id近恒流。
• >60o（临界点）时，分析=90o情况：（两种负
载对照）
➢在=90o处，VT1,6导通， ua> ub ，ud为uab正半周右 侧30o片段。
• >30°(=60°) 时 ： ua 过 零 时 , 由 于 L 很 大 , 延 续 VT1导通，直到b相VT2触通,发生换流，ud=ub, 同时使VT1关断。
• 随增大，ud中的负面积增大,直到=90° ，正负
面积相等，Ud=0。
• 的移相范围：0～90° 。
转波形
• 每只SCR导通角=120°,电流近似为120°方波。
➢t3~t4 期 间 ： VD3 导 通 , 迫 使 VD2 关 断 ， ud=uc。
Goback
➢VD1,2,3轮换导通各120° ，ud为三相电压在正半 周的包络线，三脉波整流。
➢t1，t2，t3时刻均发生二极管换流，电流由一只 向另一只转移。
• 自然换相点：各相晶闸管能触发导通的最早时刻。
以此作为控制角的起点。单相整流的自然换相
30o, =120o时，ud=0。相移范围0~120o。
➢ 任何时刻总是上下两组各有一只SCR导通，形
成向负载供电的回路。两管不能处在同一相上
变压器一组提供正电流,另一组为负电流。
➢ 三 种 相 位 关 系 ： 要 求 触 发 脉 冲 的 顺 序 是 VT1-
VT2- - VT6，相位依次相差60o；共阴极组VT1,3,5
的触发脉冲依次相差120o,共阳极组VT4,6,2亦然；
论电阻负载，还是大L-R（E）负载，ud波形相 同，只是id波形有较大差异。
Goback
• id波形的差异：电阻负载时id与ud波形相同；而 其它两种负载时id近恒流。
• >60o（临界点）时，分析=90o情况：（两种负
载对照）
➢在=90o处，VT1,6导通， ua> ub ，ud为uab正半周右 侧30o片段。
• >30°(=60°) 时 ： ua 过 零 时 , 由 于 L 很 大 , 延 续 VT1导通，直到b相VT2触通,发生换流，ud=ub, 同时使VT1关断。
• 随增大，ud中的负面积增大,直到=90° ，正负
面积相等，Ud=0。
• 的移相范围：0～90° 。
转波形
• 每只SCR导通角=120°,电流近似为120°方波。
➢t3~t4 期 间 ： VD3 导 通 , 迫 使 VD2 关 断 ， ud=uc。
Goback
➢VD1,2,3轮换导通各120° ，ud为三相电压在正半 周的包络线，三脉波整流。
➢t1，t2，t3时刻均发生二极管换流，电流由一只 向另一只转移。
• 自然换相点：各相晶闸管能触发导通的最早时刻。
以此作为控制角的起点。单相整流的自然换相
30o, =120o时，ud=0。相移范围0~120o。
三相半控桥式整流电路说课PPT教案
L1
RL
L2
L3
V4 V5 V6
三相半控桥式整流电 路
第9页/共18页
V1 V2 V3 TU
V
RL
W
V4 V5 V6 二极管三相桥式整流电路
2、原理分析
L1 L2 L3
⑴ 什么是三相可控整流电路的控制角 ？ ⑵ 在不同时间段内，晶闸管和二极管 的导通 情况如 何？ ⑶ 管子导通时，负载输出电压是多少 ？ ⑷ 相电压和线电压的关系是什么？ 从波形图上怎么表 现出来？
目标分析
1、知识和技能目标 了解三相半控桥式整流电路的组成，理解电路的工作
原理，掌握电路输出波形的画法和电路的工作特点。
2、情感目标 培养学生探索发现的精神，激发学 生的求 知欲。
第5页/共18页
教法和学法分 析
1、 采用了以教师引导和学生探究为主的启发式教学。 2、 采用了问题教学法，在教师引导下，让学生回答
三相半波可控整流电路授课过程授课过程分析分析二导入新课二导入新课三相半波可控整流电路的输出电压较高脉动三相半波可控整流电路的输出电压较高脉动程度较小电源平衡性好但是如果直接由电网供程度较小电源平衡性好但是如果直接由电网供电各相中都有较大的直流成分电网功耗较大电各相中都有较大的直流成分电网功耗较大如果采用变压器供电由于铁心直流磁化变压器如果采用变压器供电由于铁心直流磁化变
θ
uL
u
u
u
u
u
u
u
u
u
U
UW VW VU WU WV U
UW VW
V
V
0
t t t
第13页/共18页
4、电路工作特点总结
第14页/共18页
想一想：
欢乐 斗地 主
三相半波整流电路图
（二）输出电压 的平均值
Ud 1 T 1 u dt 0 T 0 2U 2 sin tdt
2 2 U 2 cos 0.9U 2 cos
（三）电感L上的电压及电阻R上的电压
uR U Rd uR ~ Ud
（四）输出电流
Id I0 I2
ω t α 阶段，晶闸管VT承受正向电压 在 ωt 0 到 但没有触发信号，晶闸管不会导通，u0 、i0 都等于零。
当 ω t α 的 ω t1 时刻，晶闸管 VT 被触发导通 . 导通 期间内有方程 u0 Ri0 L di0 2U 2 sin ω t
dt
解此方程可得输出电流为:
2 2π
U 2 (1 cosα )
图2-5 有续流二极管的单相半波 可控整流电路及其工作波形
3．输出电流平均值 I d I Rd
4．元件电压、元件电流
U Rd 2 U2 (1 cosα ) R 2π R
晶闸管 VT 所承受的断态正向峰值电压、反向峰值电压 及二极管VD的反向峰值电压都为 2U 。
④电源为三相对称系统，其表达式 如式 u 2U sin ω t
uV uW
U 2
2U 2 sin( ωt
2 π) 3 4 2U 2 sin( ωt - π) 3
2.4.1 电阻性负载 α 0时 （一）工作原理 那末，对上组（共阴连接组） R～S） 晶闸管，在ω t 30 ~ 150 （ 之间是 VT1 导通， VT 3 、 VT 5 承受 反压而关断；在 ω t 150 ~ 270 之间是 VT3 导通；在ω t 270 ~ 390 之间是 VT 5 导通。
图2-20 电阻性负载三相全控整流桥
三相半波可控整流电路PPT课件
同为0～180º，且有α+θ=180º。
第16页/共68页
一、单相半波可控整流电路
❖基本数量关系
(1) 输出电压平均值Ud与输出电流平均值Id
ww 输U 出d 电2 1 π 压 p平2 均U 2 值sUidtd n t2 π U 2 1 c 2o 0 s .4 U 2 5 1 c 2os
O id
• 晶闸管导通角θ与α 无关，均为180。电流的平
i
VT
O
1,4
均值和有效值：
i
VT
O
2,3
O
i2
u
VT
O
1,4
Id Id
wt Id
wt
Id
wt
Id
wt
wt
O
wt
I dT
1 2
Id
1 IT 2Id 0.7 0I7d
b)
• 变压器二次侧电流i2的波形为正负各180的矩形波，其相位由α 角决定，有效 值I2=Id。
0 i2
wt
u2 正 半 周 承 受 电 压 - u2， 得 到 触
d) 0
wt
发脉冲即导通，当u2过零时关断。
图2-5 单相全控桥式
带电阻负载时的电路及波形
第21页/共68页
二、单相桥式可控整流电路
➢数量关系
1)输出直流电压平均值Ud及有效值U（α 角的移相范围为0～180。）
p ww p U d 1 p2 U 2 sitd n (t) 22 U 21 c 2o 0 .9 s U 2 1 c 2o s
压由正到负过零点也不会关断，输出电压出现了负波形， 输出电压和电流的平均值减小；当大电感负载时输出电
压正负面积趋于相等，输出电压平均值趋于零，则Id也
第16页/共68页
一、单相半波可控整流电路
❖基本数量关系
(1) 输出电压平均值Ud与输出电流平均值Id
ww 输U 出d 电2 1 π 压 p平2 均U 2 值sUidtd n t2 π U 2 1 c 2o 0 s .4 U 2 5 1 c 2os
O id
• 晶闸管导通角θ与α 无关，均为180。电流的平
i
VT
O
1,4
均值和有效值：
i
VT
O
2,3
O
i2
u
VT
O
1,4
Id Id
wt Id
wt
Id
wt
Id
wt
wt
O
wt
I dT
1 2
Id
1 IT 2Id 0.7 0I7d
b)
• 变压器二次侧电流i2的波形为正负各180的矩形波，其相位由α 角决定，有效 值I2=Id。
0 i2
wt
u2 正 半 周 承 受 电 压 - u2， 得 到 触
d) 0
wt
发脉冲即导通，当u2过零时关断。
图2-5 单相全控桥式
带电阻负载时的电路及波形
第21页/共68页
二、单相桥式可控整流电路
➢数量关系
1)输出直流电压平均值Ud及有效值U（α 角的移相范围为0～180。）
p ww p U d 1 p2 U 2 sitd n (t) 22 U 21 c 2o 0 .9 s U 2 1 c 2o s
压由正到负过零点也不会关断，输出电压出现了负波形， 输出电压和电流的平均值减小；当大电感负载时输出电
压正负面积趋于相等，输出电压平均值趋于零，则Id也
第二节三相半波可控整流电路ppt课件
“雪亮工程"是以区（县）、乡（镇） 、村（ 社区） 三级综 治中心 为指挥 平台、 以综治 信息化 为支撑 、以网 格化管 理为基 础、以 公共安 全视频 监控联 网应用 为重点 的“群 众性治 安防控 工程” 。
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
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 °
“雪亮工程"是以区（县）、乡（镇） 、村（ 社区） 三级综 治中心 为指挥 平台、 以综治 信息化 为支撑 、以网 格化管 理为基 础、以 公共安 全视频 监控联 网应用 为重点 的“群 众性治 安防控 工程” 。
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
“雪亮工程"是以区（县）、乡（镇） 、村（ 社区） 三级综 治中心 为指挥 平台、 以综治 信息化 为支撑 、以网 格化管 理为基 础、以 公共安 全视频 监控联 网应用 为重点 的“群 众性治 安防控 工程” 。
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
“雪亮工程"是以区（县）、乡（镇） 、村（ 社区） 三级综 治中心 为指挥 平台、 以综治 信息化 为支撑 、以网 格化管 理为基 础、以 公共安 全视频 监控联 网应用 为重点 的“群 众性治 安防控 工程” 。
第二章三相可控整流电路ppt课件
3个晶闸管（VT4， VT6，VT2）
2.2 三相桥式全控整流电路
1）带电阻负载时的工作情况
当a≤60时，ud波形均连续，对于电阻负载，id波 形与ud波形形状一样，也连续
波形图： a =0 （图1） a =30 （图2） a =60 （图3）
当a>60时，ud波形每60中有一段为零，ud波形
不能出现负值 波形图： a =90 （图4）
2.1 三相半波可控整流电路 2.2 三相桥式全控整流电路 2.3 变压器漏感对整流电路的影响 2.4 晶闸管相控整流电路供电的直流电动机机械
特性
2.1 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 。
2.1 三相半波可控整流电路
负载电流平均值为
Id
Ud R
（2-20）
晶闸管承受的最大反向电压，为变压器二次线电压峰值，
即
URM 2 3U2 6U2 2.45U2 （2-21）
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
UFM 2U 2
（2-22）
2.1 三相半波可控整流电路
晶闸管及输出整流电压的情况如表2－1所示
时段
I
II
III
IV
V
VI
共阴极组中导通 VT1 VT1 VT3 VT3 VT5 VT5 的晶闸管
共阳极组中导通 VT6 VT2 VT2 VT4 VT4 VT6 的晶闸管
整流输出电压ud
请参照图1
ua-ub
=uab
ua-uc =uac
ub-uc =ubc
ub-ua =uba
2.2 三相桥式全控整流电路
1）带电阻负载时的工作情况
当a≤60时，ud波形均连续，对于电阻负载，id波 形与ud波形形状一样，也连续
波形图： a =0 （图1） a =30 （图2） a =60 （图3）
当a>60时，ud波形每60中有一段为零，ud波形
不能出现负值 波形图： a =90 （图4）
2.1 三相半波可控整流电路 2.2 三相桥式全控整流电路 2.3 变压器漏感对整流电路的影响 2.4 晶闸管相控整流电路供电的直流电动机机械
特性
2.1 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 。
2.1 三相半波可控整流电路
负载电流平均值为
Id
Ud R
（2-20）
晶闸管承受的最大反向电压，为变压器二次线电压峰值，
即
URM 2 3U2 6U2 2.45U2 （2-21）
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
UFM 2U 2
（2-22）
2.1 三相半波可控整流电路
晶闸管及输出整流电压的情况如表2－1所示
时段
I
II
III
IV
V
VI
共阴极组中导通 VT1 VT1 VT3 VT3 VT5 VT5 的晶闸管
共阳极组中导通 VT6 VT2 VT2 VT4 VT4 VT6 的晶闸管
整流输出电压ud
请参照图1
ua-ub
=uab
ua-uc =uac
ub-uc =ubc
ub-ua =uba
三相半波可控整流电路
图3-17 三相半波可控整流电路，反电动 势负载的波形
3.3 三相半波可控整流电路
各电量计算
(1) 负载电压平均值Ud和电流平均值Id 1) 0°≤α ≤30°时
U 1 . 17 U cos U cos d 2 d 0
2) 30°≤α ≤150°时
2
1 U 3 0 . 45 U [ 1 cos( )] 0 . 675 U [ 1 cos ) 6 2 6
U 1 . 17 U 当α =0 时，Ud最大，为 U d d0 2
。
（2） 30 ≤ α ≤150 时，负载电流断续，晶闸管 导通角减小，此时有：
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
w w
Ud (2）负载电流平均值 I d R
(3）流过晶闸管的电流平均值IdT、有效值IT 以及承
受的最高电压UTM分别为
IT
1 Id 3
I dT
1 Id 3
U U TM 6 2
3.3 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。
VD1导通，ud=uα
VD2导通，ud=ub VD3导通，ud=uc
ωt
•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。
三相整流电路 ppt课件
ppt课件
9
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
ppt课件
1
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°。
ppt课件
7
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°。
ppt课件
5
第2章 三相相控整流电路
第二节：三相整流电路精品PPT课件
ia 为正；
ia
uab
uac
● 在VT4 处于通态的120 期间：
O
ωt
ia 的形状与同时段 ud 波形相同， 但 ia 为负值；
图2－20 三相桥式全控整流 电路带电阻负载 a ＝ 30 时的波形
ud1 a = 30°ua
ub
uc
O ωt1
ωt
ud2
u g1,6 u g2,1 u g3,2 u g4,3 u g5,4 u g6,1 u g1,2
ud
ⅠⅡ
uab uac
uⅢbc
Ⅳ
uba
Ⅴ
uca
Ⅵ
ucb
uab uac
ωt
O1
O
ωt
a
uVT1
uab uac ubc uba uca ucb uab uac
O
ωt
ia
uab
uac
O
ωt
★ a＝60 时工作情况
ud1 a = 60°ua
ub
uc
● ud 波形中每段线电压的波
wt1 O
wt
形继续后移； ● ud平均值继续降低；
输出电压 ud＝ ua
a)
★ 在ωt2 处，VD2导通；
输出电压 ud＝ ub
★ 在ωt3 处，VD3导通；
输出电压 ud＝ uc
b)
★ 相电压正半周交点处被称为：
u
a =0
u
a
2
T a
b
c u
d
u
uR
b
c
O wt
wt
wt
1
2
3
共阴极接法的自然换相点
u
G
c)
三相半波整流电路PPT课件
你真行”。
第1页/共17页
基础知识
◆知识链接1 三相半波整流电路
一、半导体的基本知识
（一）半导体的基本概念 1、什么是半导体
在自然界中存在着许多不同的物质，根据其导电性能的不同大体可分为 导体、绝缘体和半导体三大类。
通常将很容易导电、电阻率小于10-4Ω•cm的物质，称为导体；将很难导 电、电阻率大于10 10Ω•cm的物质，称为绝缘体；将导电能力介于导体 和绝缘体之间、电阻率在10-4 Ω•cm～ 10 10 Ω•cm范围内的物质，称为 半导体。
第2页/共17页
基础知识
◆知识链接1 三相半波整流电路
一、三相半波整流电路 1．电路组成
（a）共阴极接法
（b）共阳极接法
三相半波整流电路，电路形式有两种。图（a）VD1、VD2、VD3的负极接在一 起，称为共阴极接法，图（b）VD4、VD5、VD6的正极接在一起，称为共阳极 接法。RL接在公共端K和中性点N 之间。通常变压器的初级绕组接成三角形， 次级绕组接成星形。有时也可直接由三相四线制的交流电网供电。
在任意瞬间，共阴极组和共阳极组中 各有一只二极管导通，每只二极管在 一个周期内导通120°，负载上获得的 脉动直流电压是线电压uUV 、uUW、 uVW 、uVU 、uWU 、uWV 波顶连线。
第8页/共17页
3、主要参数计算
4、整流二极管的选择 实际选择二极管时，要求对应参数大于或等于对应值，并留有一定余量。即 IFM≥IF，URM≥URm 5、电路特点 变压器利用率不高,输出电压比三相半波整流电路高一倍，且脉动小，广泛应用于 要求输出电压高、脉动小的电器设备中。目前已做成整流桥，应用非常方便。
第10页/共17页
操作分析
读一读 三相桥式整流电路原理图
三相半波可控整流电路
图3-17 三相半波可控整流电路，反电动 势负载的波形
3.3 三相半波可控整流电路
各电量计算
(1) 负载电压平均值Ud和电流平均值Id 1) 0°≤α ≤30°时
U 1 . 17 U cos U cos d 2 d 0
2) 30°≤α ≤150°时
2
1 U 3 0 . 45 U [ 1 cos( )] 0 . 675 U [ 1 cos ) 6 2 6
u2 b) O uG O ud d) O i VT
1
=0 u α
ub
R
uc
R
id
wt1
w t2
w t3
wt
c)
wt
wt
e) f) u O
VT
wt wt
uαb uαc
1
O
图3-13 三相半波可控整流电路共 阴极接法电阻负载时的电路及 α =0时的波形
（2）α =30时，波形如下图所示
u
2
3 ( 30 ) D
三、反电动势负载
与单相全控桥反电势负载情况相 似，在电枢回路中串入电感量足 够大的Ld。这就为含有反电势的 大电感负载，其波形分析、各电 量计算式与大电感负载时相同 ， 仅电流计算公式不同
Ud E Id Rd
同样，为了扩大移相范围，并 使id波形更加平稳，也可在负载 两端并联续流管VD。其波形分 析和计算方法，与接续流管的 三相半波大电感负载相同。
编辑版2负载电流平均值3流过晶闸管的电流平均值idt有效值i以及承受的最高电压utm分别为编辑版10图315三相半波可控整流电路阻感负载不接续流管时的波形稳可在电感负载两端并接续流二极管由于续流管的作用u波形已不出现负值与电阻性负载u波形相同
电力电子技术之第2-3章三相半波整流
2020/3/22
电力电子技术
15
2020/3/22
电力电子技术
16
UFM URM 2.45U2 （3 - 11）
➢ 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
习题：3（P67）
2020/3/22
电力电子技术
13
三. 三相半波晶闸管共阳极整流电路
➢三个VT的阳极连在一起，称“共阳极接法”。
➢三个VT的触发电路无公共端，需彼此绝缘。
➢电路在相电压的负半周工作，换相总是换到阴
➢ a = 0 时，输出电压波形，
在wt1~wt2期间，VT1导通，ud=uu 在wt2~wt3期间，VT2导通，ud=uv 在wt3~wt4期间，VT3导通，ud=uw
➢ 晶闸管导通角120
➢ 假设将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 压最大的一个所对应二极管导通，并 使另两相的二极管承受反压关断，输
极更负的那一相去。
Ud 1.17U2 cosa
动画
2020/3/22
电力电子技术
14
➢三相半波整流电路共阴极和共阳极并用的电路
➢两种接法并用更合理，共阳、共阴分别供给两个负载
➢变压器二次 绕组在正负半 周时都有电流 流通，各120， 利用率提高一 倍。无直流磁 化问题。
➢零线电流互 相抵消，零线 可以较细。
1.17U2
cosa
（3 - 8）
➢ 变压器二次电流即晶闸管电流的有效值为
1 I2 IT 3 Id 0.577 Id （3 - 9）
➢ 晶闸管的额定电流为
2020/3/22
I T(AV)
IT 1.57
0.368Id
三相半波可控整流电路
ud
u1
u2 u2 VT2
ud
Oa
R i1
wt
O
wt
a)
b)
单相全波可控整流电路又称单相双半波可控整流电路。T的副边带有中
心抽头。当U2/2为上正下负时，VT1工作，当U2/2为下正上负，VT2工作。 注意此时副边的电压有效值为2U2； 单相双半波与单相全控桥从直流输出端或从交流输入端看波形均是基
全波整流电路在带电感性负载时，晶闸管元件可能承受的最大正向电压为，这与带 电阻性负载时不同。
为了提高输出电压，消除输出电压中负电压部分，同时使输出 电流更加平直，在实际应用中，可加接续流二极管VD。
这时输出电压及平均电流的计算公式与电阻负载相同。 这种电路要求有带中心抽头的整流变压器，每个二次绕组一周期内只工作一半 时间，利用率低，所用晶闸管正反向耐压要求较高，故只适用于较小容量的可控整流。
冲，VT1和VT4即导通，电流从电源a端经 VT1、R、VT4流回电源b端。
☞当u2过零时，流经晶闸管的电流也 降到零，VT1和VT4关断。
☞在u2负半周，仍在触发角a处触发 VT2和VT3，VT2和VT3导通，电流从电源b 端流出，经VT3、R、VT2流回电源a端。
☞到u2过零时，电流又降为零，VT2和 VT3关断。
u2 a=60°ua ub
uc
O
wt
uG
uOd
wt
iVTO1
wt
O
wt
图3-15 三相半波可控整流电路，电阻负载，a=60时的波形
☞a>30 √当导通一相的相电压过零变负时，该相晶闸管关断，但下一相晶闸管因未
触发而不导通，此时输出电压电流为零。
√负载电流断续，各晶闸管导通角小于120。
第七讲三相半波可控整流ppt课件
1 三相半波可控整流电路
a =0时的工作原理分析 a)
变压器二次侧a相绕组和晶闸管
VT1的电流波形，变压器二次绕
u2 a =0 ua
R
ub
uc
组电流有直流分量。
b)
O wt1
wt2
wt3
wt
晶闸管的电压波形，由3段组成。
uG c)
O ud
wt
a=30的波形（图2-13）
d) O
wt
i VT 1
特点：负载电流处于连续和断续
i
c
O i
d
wt
—ud波形中出现负的部分。
O
wt
id波形有一定的脉动，但为简
化分析及定量计算，可将id近
Ou
ac
wt
似为一条水平线。
阻 感 负 载 时 的 移 相 范 围 为 图2-16 三相半波可控整流电路，阻
90。
感负载时的电路及a =60时的波形
1 三相半波可控整流电路
数量关系
由于负载电流连续， Ud可由式（2-1）求出，即
1 三相半波可控整流电路
变压器二次电流即晶闸管电流的有效值为
I2 IVT
1 3
Id
0.577Id
晶闸管的额定电流为
（2-6）
I VT(AV)
IVT 1.57
0.368Id
（2-7）
晶闸管最大正、反向电压峰值均为变压器二次线
电压峰值
UFM URM 2.45U2
（2-8）
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。
1 三相半波可控整流电路
负载电流平均值为
Id
Ud R
（2-3）
a =0时的工作原理分析 a)
变压器二次侧a相绕组和晶闸管
VT1的电流波形，变压器二次绕
u2 a =0 ua
R
ub
uc
组电流有直流分量。
b)
O wt1
wt2
wt3
wt
晶闸管的电压波形，由3段组成。
uG c)
O ud
wt
a=30的波形（图2-13）
d) O
wt
i VT 1
特点：负载电流处于连续和断续
i
c
O i
d
wt
—ud波形中出现负的部分。
O
wt
id波形有一定的脉动，但为简
化分析及定量计算，可将id近
Ou
ac
wt
似为一条水平线。
阻 感 负 载 时 的 移 相 范 围 为 图2-16 三相半波可控整流电路，阻
90。
感负载时的电路及a =60时的波形
1 三相半波可控整流电路
数量关系
由于负载电流连续， Ud可由式（2-1）求出，即
1 三相半波可控整流电路
变压器二次电流即晶闸管电流的有效值为
I2 IVT
1 3
Id
0.577Id
晶闸管的额定电流为
（2-6）
I VT(AV)
IVT 1.57
0.368Id
（2-7）
晶闸管最大正、反向电压峰值均为变压器二次线
电压峰值
UFM URM 2.45U2
（2-8）
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。
1 三相半波可控整流电路
负载电流平均值为
Id
Ud R
（2-3）
三相半波可控整流电路感性负载阻
1.三相半波可控整流电路（阻-感性负载）1.1三相半波可控整流电路（阻-感性负载）电路结构为了得到零线变压器二次侧接成星形得到零线，为了给三次谐波电流提供通路，减少高次谐波的影响，变压器一次绕组接成三角形，为△/Y 接法。
三个晶闸管分别接入a 、b 、c 三相电源，其阴极连接在一起为共阴极接法 。
如图1.Ldu R1VT 3VT di 2VT rT图1.三相半波可控整流电路原理图（阻-感性负载）1.2三相半波可控整流电路工作原理（阻-感性负载）1)当α大于等于30°时相邻两项的换流是在原导通相的交流电压过负之前，其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 是近乎平直的直流波形，晶闸管中分别流过幅度Id ，宽度120°的矩形波电流，导通角θ=120°2)当α大于30°时，假设α=60°，VT1导通，在U 相交流电压过零变负后，由于未达到VT2的触发时刻，VT2未导通，VT1在负载电感产生的感应电动势作用下继续导通，输出电压Ud 小于0，直到VT2被触发导通，VT1承受反向电压而关断，输出电压Ud 小于Uv ，然后重复U 相的过程。
1.3三相半波可控整流电路仿真模型（阻-感性负载）根据原理图用matalb软件画出正确的三相半波可控整流电路（阻-感性负载）仿真电路图如图2所示：图2.三相半波可控整流电路仿真模型（阻-感性负载）脉冲参数，振幅3V，周期0.02，占空比10%，时相延迟分别为（α+30）/360*0.02，（α+120+30）/360*0.02，（α+240+30）/360*0.02。
如图3，图4，图5所示图3.脉冲参数设置图4.脉冲参数设置图5.脉冲参数设置电源参数，频率50hz，电压100v，其相限角度分别为0°、120°、-120°如图6、图7、图8所示。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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
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
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
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交流
❖ 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
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பைடு நூலகம் ❖ 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
❖ 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。
❖ 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
❖ (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
❖ 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
❖ 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 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
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
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°
❖ 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
❖ 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