三相桥式全控整流电路
三相桥式全控整流电路
三相桥式全控整流电路的特点(1)
（1）2管同时通形成供电回路，其中 共阴极组和共阳极组各1，且不
能为同一相器件。
（2）对触发脉冲的要求：
按 VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6 的 顺 序 ， 相 位 依 次 差
60。
共阴极组VT1 、VT3 、VT5 的脉冲依次差120，共阳
ud的波形 更平直
u2 i2 ud
0
t
a)
i2的上升 平缓
b)
２.４.2 电容滤波的三相不可控整流 电路
1. 基本原理
ud u ab u uac d VD1 VD3 VD5 id T ia a b c iC ud + iR C R id ia 3
0
t
VD4 VD6 VD2 a)
2.阻感负载(L很 大)
当 60 时， ud波形连续，电路的工 作情况与带电阻负载时 十分相似，区别在于负 载不同时，同样的整流 输出电压加到负载上， 得到的负载电流id波形 不同。当电感足够大的 时候，负载电流的波形 可近似为一条水平线。
α=0º
α=30º
续
当 时，由 于电感L的作用，电 源电压过零后，晶 闸管仍然导通，直 到下一个晶闸管触 发导通为止。这样， 输出电压波形出现 负的部分。
–使功率因数降低。
常用于小功率单相交流输入的场合，如目前大量普及 的微机、电视机等家电产品的开关电源中。 放电 1. 工作原理及波形分析 充电
id VD1 i2 u1 u2 VD2 VD3 i,ud iC iR C R 0 i ud
2.4电容滤波的不可控整流电路 2.4.1 电容滤波的单相不可控整流电路 （１）
三相桥式全控整流电路及工作原理
三相桥式全控整流电路及工作原理
三相桥式全控整流电路是一种常用的电力电子变换电路,广泛应用于交流调速、直流传动、直流无刷电机等领域。
它具有输出电压可调、功率因数可控和双向传输功率等特点。
1. 电路结构
三相桥式全控整流电路由六个可控硅整流器()组成,三个正并联,另外三个反并联。
每个可控硅整流器的阳极与交流电源的一相相连,阴极与负载相连。
整流器的栅极连接到相应的脉冲发生电路,用于控制导通时间。
2. 工作原理
在每个周期内,三相交流电源的三相电压有两相电压大于另一相电压。
整流电路利用这一特性,使两相较高电压的可控硅整流器导通,从而将这两相电压的正半周经整流器输出到负载。
通过控制每个整流器的导通时间,可以调节输出电压的幅值和相位。
当某一相电压达到最大值时,该相的两个整流器将导通。
随着时间推移,其他两相电压将超过该相电压,相应的整流器也将导通。
如此循环,每个整流器在每个周期内均有一段导通时间。
通过调节每个整流器的导通时间,即控制脉冲发生电路对栅极施加脉冲的时间,可以控制输出电压的幅值。
同时,还可以改变脉冲施加的相位角,从而控制功率因数。
3. 特点
(1) 输出电压可连续调节
(2) 功率因数可控
(3) 双向传输功率
(4) 电路结构相对简单
三相桥式全控整流电路通过控制整流器的导通时间和相位,可以实现对输出电压和功率因数的精确控制,是一种非常重要和实用的电力电子变换电路。
三相桥式全控整流电路
8.2.6 三相桥式全控整流电路三相桥式全控整流电路相当于一组共阴极的三相半波和一组共阳极的三相半波可控整流电路串联起来构成的。
习惯上将晶闸管按照其导通顺序编号，共阴极的一组为VT1、VT3和VT5，共阳极的一组为VT2、VT4和VT6。
其电路如图8.22所示图8.22 三相桥式电阻性负载全控整流电路对于图8.22的电路，可以像分析三相半波可控整流电路一样，先分析若是不可控整流电路的情况，即把晶闸管都换成二极管，这种情况相当于可控整流电路的时的情况。
即要求共阴极的一组晶闸管要在自然换相点1、3、5点换相，而共阳极的一组晶闸管则会在自然换相点2、4、6点换相。
因此，对于可控整流电路，就要求触发电路在三相电源相电压正半周的1、3、5点的位臵给晶闸管VT1、VT3和VT5送出触发脉冲，而在三相电源相电压负半周的2、4、6点的位臵给晶闸管VT2、VT4和VT6送出触发脉冲，且在任意时刻共阴极组和共阳极组的晶闸管中都各有一只晶闸管导通，这样在负载中才能有电流通过，负载上得到的电压是某一线电压。
其波形如图8.23所示。
为便于分析，可以将一个周期分成6个区间，每个区间图8.23 三相桥式电阻性负载a=0°时波形区间，u相电位最高，在时刻，即对于共阴极组的u 相晶闸管VT1的的时刻，给其加触发脉冲，VT1满足其导通的两个条件，同时假设此时共阳极组阴极电位最低的晶闸管VT6已导通，这样就形成了由电源u相经VT1、负载及VT6回电源v相的一条电流回路。
若假设电流流出绕组的方向为正，则此时u相绕组的电流为正，v相绕组上的电流为负。
在负载电阻上就得到了整流后的直流输出电压，且，为三相交流电源的线电压之一。
过后到时刻，进入区间，这时u相相电压仍是最高，但对于共阳极组的晶闸管来说，由于w相相电压为最负，即VT2的阴极电位将变得最低。
所以在自然换相点２点，即时，给晶闸管VT2加触发脉冲，使其导通，同时由于VT2的导通，使VT6承受了反向的线电压而关断了。
三相桥式全控整流电路实验结论
三相桥式全控整流电路实验结论一、电路结构与工作原理三相桥式全控整流电路由三相交流电源、三相全控桥、负载电阻以及触发脉冲源等部分组成。
其工作原理基于三相全控桥的工作原理，通过控制触发脉冲的相位来控制整流输出的电压大小和方向。
二、触发脉冲与控制方式本实验采用脉冲变压器触发方式，通过调节触发脉冲的相位来控制整流输出的电压大小和方向。
控制方式采用移相控制方式，通过调节控制电压的大小和极性来控制触发脉冲的相位。
三、输出电压与负载特性实验结果表明，随着控制电压的增大，整流输出电压增大，当控制电压达到一定值时，整流输出电压达到最大值。
当负载电阻增大时，整流输出电压减小，当负载电阻达到无穷大时，整流输出电压达到最小值。
四、功率因数与谐波分析实验结果表明，采用三相桥式全控整流电路可以有效地提高功率因数，减小谐波对电网的影响。
但是，当整流输出电压增大时，谐波电流也会相应增大，因此需要对谐波进行抑制。
五、电路参数设计与优化为了提高三相桥式全控整流电路的性能，需要对电路参数进行设计与优化。
实验结果表明，触发脉冲的频率和移相角是影响整流输出电压大小和稳定性的关键因素。
因此，在参数设计时需要重点考虑这些因素。
同时，为了减小谐波对电网的影响，需要选择合适的滤波器参数。
六、实验结果对比与分析通过对不同控制方式下的实验结果进行对比与分析，可以发现采用移相控制方式可以有效提高整流输出电压的稳定性和调节速度。
同时，采用脉冲变压器触发方式可以有效减小整流输出电压的脉动和噪声。
七、电路性能评估与改进建议根据实验结果，可以对三相桥式全控整流电路的性能进行评估。
本实验中，采用了以下指标进行评估：整流输出电压的大小和稳定性、功率因数、谐波含量以及调节速度等。
通过对这些指标进行分析，可以发现该电路具有以下优点：可以实现对交流电源的整流作用；可以提高功率因数；可以实现对整流输出电压的快速调节等。
但是也存在一些不足之处，例如触发脉冲的脉动和噪声较大等问题。
三相桥式全控整流电路
三相桥式全控整流电路
三相桥式全控整流电路是一种典型的多相变流器结构。
其概念是利用三个桥式变换器，并将三相电源转换成多脉冲的直流电压或电流。
三相桥式全控整流电路可以满足多种多种
应用场合的需求。
三相桥式全控整流电路具有输出电流均衡、无影响源特性和可靠性等优点。
结构简单，尺寸小，失压开关控制，可靠性高，功率非常低，因此可以有效减少处理器的使用，降低
成本。
控制电路精确，可以实现功率的精确控制，提高了净输出功率的效率。
电阻元件高
度可调，可以对输出电流进行良好的控制，从而获得更好的控制性能。
三相桥式全控整流电路结构简单，可以有效控制输出电流，并且可以满足输出频率和
脉宽调节等多种需求。
但它也有一定的局限性，如功率范围较小，无法处理较大的功率负载。
三相桥式全控整流电路是一种常用的多相变流器。
它结构简单，控制精度高，稳定性好，可以有效解决处理多种应用场景的需求，在工业自动化等领域有广泛的应用。
实验七 三相桥式全控整流电路实验
实验七 三相桥式全控整流电路实验一、实验目的了解三相桥式全控整流电路的工作原理，研究可控整流电路在电阻负载，电阻电感性负载，反电动势负载时的工作情况。
二、实验所需挂件及附件1. 电源控制屏2. 三相晶闸管触发电路3. 双踪示波器，万用表4. 晶闸管主电路5. 可调电阻，电感等三、实验原理1、电阻性负载图7-1 三相桥式全控整流电路（电阻性负载）及o 0=α波形阴极连接在一起的3个晶闸管（VT1，VT3，VT5）称为共阴极组；阳极连接在一起的3个晶闸管（VT4，VT6，VT2）称为共阳极组。
共阴极组中与a ，b ，c 三相电源相接的3个晶闸管分别为VT1，VT3，VT5，共阳极组中与a ，b ，c 三相电源相接的3个晶闸管分别为VT4，VT6，VT2。
晶闸管的导通顺序为VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6。
o 0=α表示各晶闸管从其自然换相点开始触发，得到的输出电压波形为其线电压的包络线。
图7-2 三相桥式全控整流电路（电阻性负载）o 30=α时波形从图可以看出，当o 60≤α时，u d 波形连续，对于电阻负载，i d 波形与u d 波形形状一样，也连续，每管工作120︒ ，每间隔60︒有一管换流。
60︒为波形连续和不连续的分界点。
α>60︒，由于对应线电压的过零变负，非同一相的共阴极组和共阳极晶闸管串联承受负压而关断，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︒。
晶闸管及输出整流电压的情况如下表所示：时段I II III IV V VI 共阴极组中导通的晶闸管VT1VT1VT3VT3VT5VT5共阳极组中导通的晶闸管VT6VT2VT2VT4VT4VT6整流输出电压u du α -u b=u abu α -u c=u αcu b –u c=u bcu b –u a=u bau c –u a=u cau c –u b=u cb三相桥式全控整流电路的特点：（1）2管同时通形成供电回路，其中共阴极组和共阳极组各1，且不能为同1相器件。
三相全控桥式整流电路
三相全控桥式整流电路一、引言随着工业技术的发展和电力电子技术的不断推广，三相全控桥式整流电路在各个行业中广泛应用。
三相全控桥式整流电路采用三相交流电源作为输入端，能够将交流电信号转换成满足不同负载需求的直流电信号。
本文将从以下几个方面详细介绍三相全控桥式整流电路的工作原理、主要构成和应用。
二、工作原理三相全控桥式整流电路是一种将交流电信号转换成直流信号的电路。
该电路采用三相变压器将三相交流电源通过变换，将input交流电进行相间差异为120度的降低或升高零电平的变换，接至整流桥三相管闸流控制器的输入端，然后将通过整流桥的三相管管子交错导通，实现交流电的全波整流。
三相全控桥式整流电路通过改变控制器的输出扭矩控制灵活性，从而控制整流桥输出直流电的电压和电流。
三、主要构成三相全控桥式整流电路主要由三相变压器、整流桥和控制器组成。
1. 三相变压器三相变压器的作用是将输入的三相交流电信号通过变换，降低或升高零电平，将降低或升高零电平后的输入信号接入整流桥电路中。
通常情况下，三相变压器分为多种类型，如输入和输出相等的三相变压器、桥式三相变压器、三角变压器等。
2. 整流桥整流桥是三相全控桥式整流电路中的重要部分。
整流桥需要至少4个按一定方式排列的二极管构成，在同一个相序的三个管相互导通的同时，三个相可以实现交替导通。
整流桥既能进行三相半波整流，也能进行三相全波整流。
3. 控制器在三相全控桥式整流电路中，控制器的主要作用是对整流桥输出直流信号进行控制。
通过控制器，可以实现相依输入电压的0-360°可控角度矩，从而实现输出电压的控制。
整流桥控制器通常采用高性能单片机或FPGA，以实现控制回环环节过程控制、溅液等自动保护功能等。
四、应用三相全控桥式整流电路主要应用于高功率负载的变频调速、电力变流器、电弧炉等领域。
在风力发电、太阳能发电等清洁能源领域，三相全控桥式整流电路也具有广泛的应用前景。
在消费电子产品如UPS、电流计、电子锁等领域，也可以采用三相全控桥式整流电路实现高品质的电源供应。
三相桥式全控整流电路原理
三相桥式全控整流电路原理
三相桥式全控整流电路是一种常见的电力电路，用于将交流电转换为直流电。
它由三相电源、桥式整流器和触发电路组成。
在这个电路中，三相电源提供三相交流电信号。
每个相位的电源通过对应的触发电路来控制桥式整流器中的开关管。
桥式整流器由四个二极管或四个可控硅组成，用于将交流电转换为直流电。
桥式整流器中的四个二极管或可控硅可以分为两组，每组包含两个，并组成两个反并联的三电平桥。
每个桥臂的两个二极管或可控硅是反并联的，一个被称为正半周期控制，一个被称为负半周期控制。
在每个半周期中，根据触发电路提供的触发信号，分别对两个桥臂的二极管或可控硅进行开通或关断操作。
这样，在每个半周期内，只有一个桥臂是开通的，而另一个桥臂是关断的。
这种控制方式使得整流器输出的电流为激励波（落在功率电网电压曲线之下）。
通过控制开通和关断时间，可以实现对输出电流的调节。
通过改变开通角和关断角，可以改变输出电流的平均值和有效值。
从而实现对输出功率的控制。
总之，三相桥式全控整流电路通过桥式整流器和触发电路的配合控制，将三相交流电转换为直流电，并能够通过调节开通和
关断时间来实现对输出电流的调节。
这种电路广泛应用于工业领域，如直流电机驱动、电力电子器件等。
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）
三相桥式全控整流电路
1系统概述整流电路是电力电子电路中最早出现的一种，它将交流电变为直流电，应用十分广泛，电路形式多种多样，各具特色。
可从各种角度对整流电路进行分类，主要分类方法有：按组成的器件可分为不可控、半控、全控三种。
由电力二极管等不可控器件构成的整流电路叫做不可控整流电路，由晶闸管等半控器件构成的整流电路称为半控型整流电路，由门极可关断晶闸管（GTO）、电力晶体管（GTR）、电力场效应晶体管（Power MOSFET）以及绝缘栅双极晶体管（IGBT）等全控型器件构成等的整流电路称为全控整流电路。
按电路结构可分为桥式电路和零式电路。
按交流输入相数分为单相电路和多相电路。
按变压器二次侧电流的方向是单向或双向，又分为单拍电路和双拍电路。
本系统属于三相桥式全控整流电路，而三相可控整流电路一般有三相半波可控整流电路、三相桥式全控整流电路。
三相半波可控整流电路只需要三个晶闸管，若带阻感负载，则只在正半周开通。
三相半波可控整流电路的特点是简单，但输出脉动大，变压器二次测电流中含直流分量，造成变压器铁心直流磁化。
为使变压器铁心不饱和，需增大铁心截面积，增大了设备的。
因此，实际中一般不采用半波整流，而采用全波整流。
三相可控整流电路中应用较多的是三相桥式全控整流电路，共六个晶闸管组成三对桥臂。
由于在交流电源的正负半周都有整流输出电流流过负载，故该电路为全波整流。
在u2一个周期内，整流电压波形脉动6次，脉动次数多于半波整流电路，该电路属于双脉波整流电路。
变压器二次绕组中，正负两个半周电流方向相反且波形对称，平均值为零，即直流分量为零，不存在变压器直流磁化问题，变压器绕组的利用率也高。
1.1总体方案设计现要设计一三相桥式半控整流电路，带直流电动机负载，电压调节范围为0～220V。
整个系统可分为主电路和触发电路两部分，总体结构框图如下图1所示：1.2系统工作原理在系统主电路中，首先由主变压器将电网电压变换为需要的交流电压，接着由整流桥将交流电转化为直流电供给直流电动机负载。
三相全控桥式整流电路
摘要整流电路就是把交流电能转换为直流电能的电路。
大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。
它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛应用。
整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成。
20世纪70年代以后，主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成。
滤波器接在主电路与负载之间，用于滤除脉动直流电压中的交流成分。
变压器设置与否视具体情况而定。
变压器的作用是实现交流输入电压与直流输出电压间的匹配以及交流电网与整流电路之间的电隔离（可减小电网与电路间的电干扰和故障影响）。
整流电路的种类有很多，有半波整流电路、单相桥式半控整流电路、单相桥式全控整流电路、三相桥式半控整流电路、三相桥式全控整流电路等。
关键词：整流，变压，触发，过电压，保护电路。
三相桥式全控整流电路的设计1主电路设计及原理1.1 主电路设计其原理图如图1所示。
图1 三相桥式全控整理电路原理图习惯将其中阴极连接在一起的3个晶闸管（VT1、VT3、 VT5）称为共阴极组；阳极连接在一起的3个晶闸管（VT4、VT6、VT2）称为共阳极组。
此外，习惯上希望晶闸管按从1至6的顺序导通，为此将晶闸管按图示的顺序编号，即共阴极组中与a、b、c三相电源相接的3个晶闸管分别为VT1、VT3、VT5，共阳极组中与a、b、c三相电源相接的3个晶闸管分别为VT4、VT6、VT2。
从后面的分析可知，按此编号，晶闸管的导通顺序为 VT1－VT2－VT3－VT4－VT5－VT6。
1.2 主电路原理说明整流电路的负载为带反电动势的阻感负载。
假设将电路中的晶闸管换作二极管，这种情况也就相当于晶闸管触发角α=0o时的情况。
此时，对于共阴极组的3个晶闸管，阳极所接交流电压值最高的一个导通。
而对于共阳极组的3个晶闸管，则是阴极所接交流电压值最低（或者说负得最多）的一个导通。
这样，任意时刻共阳极组和共阴极组中各有1个晶闸管处于导通状态，施加于负载上的电压为某一线电压。
三相桥式全控整流电路
uc
ua
7
4.3 三相桥式全控整流电路
ua
ub
uc
ua
8
9
三相桥式全控整流电路
纯电阻负载运行参数分析
当 60o 时
（1）输出直流电压
3
Udav
2
6
6U2rm
s
sin(t
6
)d(t)
2.34U2rms
c
os
（2）晶闸管电流有效值
IVTrms
2
2
2[ 6
6U2rms sin(t )]2 d(t) U2rms
13
三相桥式全控整流电路
14
三相桥式全控整流电路
15
三相桥式全控整流电路
16
三相桥式全控整流电路
大电感负载运行参数分析
（1）整流输出直流电压平均值Udav
Udav
3
2
6
6U2rms
s
in(t
6
)d(t
)
2.34U2
பைடு நூலகம்rm
s
c
os
（2）整流输出直流电流平均值Idav（即为输出直流电流Id）
电力电子技术
三相桥式全控整流电路
三相桥式全控整流电路
2
三相桥式全控整流电路
三相桥式全控整流电路触发脉冲要求
（1）共阴极组和共阳极组的晶闸管各有一个同时导通； （2）触发脉冲按照管子的编号依次间隔60°； （3）启动过程或电流断续状态下，所有的管子均不导通，为保
证同时导通的两个晶闸管均有触发脉冲，采用两种方法： 方法1：使脉冲宽度大于60°（一般取80°～100°），称
Idavmin一般为额定输出的5%～10%
三相桥式全控整流电路
4
特点与优点
特点与优点
整流效率高：由于采用
了全控整流技术，三相
桥式全控整流电路的整
2
流效率可以达到90%以
上
控制性能好：通过调节
触发角α的大小，可以
1
实现对输出电压和电流 的连续和平滑调节，从
而具有良好的控制性能
适用于大功率应用：三
相桥式全控整流电路适
用于大功率应用场合， 可以实现大电流和高电
4
流电源的中性线N上
3
工作原理
工作原理
整流过程
当晶闸管的控制极有触发脉冲时，晶闸管导通，电流可 以通过它而从交流电源的一相流向负载，然后再通过另 外两只晶闸管返回交流电源的另一相。通过改变触发脉 冲的相位，可以控制电流的流向和大小，从而实现对输 出电压和电流的连续和平滑调节
工作原理
控制原理
三相桥式全控整流电路的输出电压和电流的大小取决于晶闸管的触发角α。触发角α是指 从正弦波的正半周开始到触发脉冲出现的位置之间的角度。当触发角α越小时，输出的电 压和电流越大；当触发角α越大时，输出的电压和电流越小 通过调节触发角α的大小，可以实现对输出电压和电流的连续和平滑调节。常用的调节方 式有两种：一种是采用相位控制方式，通过调节触发脉冲的相位来改变触发角α的大小； 另一种是采用移相控制方式，通过改变触发脉冲的移相角的大小来改变触发角α的大小
续和平滑调节
2
电路结构
电路结构
三相桥式全控整流电路的基本结 构由三相交流电源、六只晶闸管
以及负载构成
其中，三相交流电源为三角形接 法，提供三个相位相差120度的交
流电压
六只晶闸管分别连接在三相交流 电源和负载之间，其中三只晶闸 管的一端连接在A、B、C三相交流 电源上，另一端连接在负载的P、 N端子上；另外三只晶闸管的另一 端连接在负载的N、P端子上和交
三相桥式全控整流电路最大反向电压
三相桥式全控整流电路最大反向电压摘要：一、三相桥式全控整流电路的基本概念二、三相桥式全控整流电路的工作原理三、三相桥式全控整流电路的最大反向电压四、最大反向电压的计算与应用正文：【一、三相桥式全控整流电路的基本概念】三相桥式全控整流电路是一种常见的三相电力电子装置，广泛应用于电力系统、工业控制等领域。
它的特点是可以在交流电源和直流负载之间实现高效的能量传递，同时具有较好的谐波性能。
三相桥式全控整流电路主要由六个晶闸管、三相变压器和负载组成，其中晶闸管是电路的核心元件。
【二、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是通过控制晶闸管的导通与截止，将交流电源的正半周电压信号转换为直流电压输出。
在电路中，六个晶闸管分别连接到三相交流电源的相线和中性线，形成一个桥式整流电路。
通过控制晶闸管的触发脉冲，可以实现对整流电路的输出电压和电流的控制，从而满足不同负载的需求。
【三、三相桥式全控整流电路的最大反向电压】在三相桥式全控整流电路中，晶闸管的最大反向电压是一个重要的参数。
最大反向电压是指晶闸管在截止状态下，所能承受的最大电压值。
它的大小与晶闸管的额定电压、电路的工作频率等因素有关。
最大反向电压的合理选择和使用，可以有效保证晶闸管的安全运行，避免因电压过高而导致的损坏。
【四、最大反向电压的计算与应用】最大反向电压的计算公式为：最大反向电压= 1.1 * 根号下（变压器二次侧电压^2 + 负载电阻电压降^2）。
在实际应用中，最大反向电压的计算结果应考虑到电路的实际情况，如负载电流、电源电压波动等因素。
此外，最大反向电压的计算和选择，还需要遵循安全、可靠的原则，以确保电路的正常运行和使用寿命。
总结：三相桥式全控整流电路是一种高效、可靠的电力电子装置，其在能源转换和控制领域具有广泛的应用。
了解其工作原理、最大反向电压的计算和应用，对于电路的设计、运行和维护具有重要意义。
三相桥式全控整流电路(电阻性负载)
1三相桥式全控整流电路(电阻性负载)
三相桥式全控整流电路是由三相半波可控整流电路演变而来的，它由三相半波共阴极接法(VT1，VT3，VT5)和三相半波共阳极接法(VT1，VT6，VT2)的串联组合。
1-1三相桥式全控整流电路(电阻性负载)
1-1三相桥式全控整流电路
n
d
VT VT VT 462d 2
d
2-1三相桥式全控整流电路(电阻性负载)仿真图2.2三相桥式全控整流电路(电阻性负载)电源参数
电源220V.相位分别为0︒,120︒,-120︒,频率50HZ
设置控制脚a为0︒,30︒,60︒,90︒与其相印的波形
3-1三相桥式全控整流电路(电阻性负载)a为0︒
3-2三相桥式全控整流电路(电阻性负载)a为30︒
3-3三相桥式全控整流电路(电阻性负载)a为60︒
3-4三相桥式全控整流电路(电阻性负载)a为90︒
4总结
2个晶闸管同时导通形成供电回路，其中共阴极组和共阳极组各1个，且不能为同一相器件。
同一相的上下两个桥臂，即VT1与VT4，VT3与VT6，VT5与VT2，脉冲相差180 。
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。
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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ucb
uab
uac
O
t
ia O
uab
uac
t
返回
19
图-4
ud 1
三相桥式全控整流电路 带电阻负载a=60时的波形
= 6 0° ua t 1
O ud 2 ud uab Ⅰ uac Ⅱ ub c Ⅲ ub a Ⅳ uca Ⅴ ucb Ⅵ uab ub uc
t
uac
O
t
uVT
1
uac
uac
uac
t
O
t
uab
uac
返回 18
图-3
三相桥式全控整流电路 带电阻负载a=30时的波形
ud 1 = 3 0° ua ub uc
O ud 2 ud
t 1
Ⅰ uab Ⅱ uac Ⅲ ub c Ⅳ ub a Ⅴ uca Ⅵ ucb
t
uab
uac
O
t
uVT
1
uab
uac
ub c
ub a
uca
第三节 三相可控整流电路
三相桥式全控整流电路
1
一、概述
1.三相桥式电路是两个三相半波电路的串联 三相半波
共阴极
共阳极
三相全控桥
2
一、概述
பைடு நூலகம்2. 应用：
反电动势负载，可实现电动机可逆运转
3
二、原理分析
1.电路工作的基本原则 1) 三相全控桥整 流电路任一时刻必须有 两只晶闸管同时导通， 才能形成负载电流，其 中一只在共阳极组，另 一只在共阴极组。
ua u2 = 0 ° ud 1 ub uc
O ud 2 u2 L ud
t 1
Ⅰ uab Ⅱ uac Ⅲ ub c Ⅳ ub a Ⅴ uca Ⅵ ucb uab uac
t
O
t
iVT
1
O uVT
1
uab
uac
ub c
ub a
uca
ucb
uab
uac
t
O
t
uab
uac
各线电压正半波交点分别是VT1～VT6的自然换相点
12
三、定量分析
4. 整流变压器视在功率计算
i
I
d
1). 流过整流变压器二次侧的电流在前面已经算得:
2π/3
0
π
2π/3
2π
ωt
2 I d 0.816 I d 3 Ud TR二次侧电压有效值： U2 2.34 U TR二次侧视在功率： S 2 3U 2 I 2 3 d 0.816 I d 1.05U d I d 1.05Pd 2.34
uc
O ud2 ud
t 1
Ⅰ uab Ⅱ uac Ⅲ Ⅳ ubc uba Ⅴ uca Ⅵ ucb
t
uab
uac
O
t
id O ia O
t t
返回
23
图-8
ud1
三相桥式整流电路 带阻感负载，a=90时的波形
= 90°
ub uc ua
O ud2 ud
t1
Ⅰ uac Ⅱ ubc Ⅲ uba Ⅳ uca Ⅴ ucb Ⅵ uab
ua u2 = 0° ud1 O t 1 ud2 u2L ud Ⅰ Ⅱ uab uac Ⅲ Ⅳ ubc uba Ⅴ uca Ⅵ ucb ub uc
t
uab
uac
O
t
id O iVT
1
t t
O
返回
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图-7
ud1
三相桥式全控整流电路 带阻感负载a=30时的波形
= 30° u
a
ub
带电阻负载时三相桥式全控整流电路 a 角的移相范 围是120
7
二、原理分析
2.电路工作波形
2）阻感负载时的工作情况
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似。
各晶闸管的通断情况 输出整流电压ud波形 晶闸管承受的电压波形
•
区别在于：得到的负载电流id波形不同。 当电感足够大的时候， id的波形可近似为一条水平线。
O
t
uab
返回
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图-5
ud 1
三相桥式全控整流电路 带电阻负载a=90时的波形
ua ub uc ua ub
O ud 2 ud uab uac ub c ub a uca ucb uab uac ub c ub a
t
O
t
id
O iVT
1
t
O ia O
t
t
返回
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图-6
三相桥式全控整流电路 带阻感负载a=0时的波形
t
uab
uac
O
t
uVT
1
uac
uac
O uab
t
返回
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图-1
三相桥式全控整流电路原理图
VT 1 VT 3 VT 5 d1 T n ia a b id 负 c 载 ud
VT 4 VT 6 VT 2 d2
返回2
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三相桥式全控整流电路原理图
返回
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单宽脉冲
27
双窄脉冲
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a >60时（ a =90图－8）
•
阻感负载时的工作情况与电阻负载时不同。
电阻负载时，ud波形不会出现负的部分 阻感负载时，ud波形会出现负的部分。
带阻感负载时，三相桥式全控整流电路的 a 角移相范围 为90 。 8
二、原理分析
3.对触发脉冲的要求
1）.双窄脉冲 在触发某一相晶闸管
时，触发电路能同时
返回 17
图-3
三相桥式全控整流电路 带电阻负载a=0时的波形
ua u2 = 0° ud1 ub uc
O ud2 u2L ud
t 1
Ⅰ uab Ⅱ uac Ⅲ ubc Ⅳ uba Ⅴ uca Ⅵ ucb uab uac
t
O
t
iVT
1
O uVT
1
uab
uac
ubc
uba
uca
ucb
uab
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四、归纳比较
2. 全控器件也可组成可控整流电路
超前相角控制的波形不同于滞后 相角控制区别：前者的控制角α 由自 然换相点向左计算；后者的控制角α 由自然换相点向右计算。六只晶体管 工作顺序与负载电压关系与晶闸管相 同。 整流变压器二次侧绕组相电流iU 基波电流ia１超前于电源相电压uU一 个Ф 角（Ф ＝α ），实现了超前相角 控制，电网向晶体管整流装置提供的 是超前的无功电流。
给前一相晶闸管补发 一个脉冲(称辅助脉 冲) 2）.单宽脉冲
9
三、定量分析
1. 整流输出电压
当整流输出电压连续时（即带阻感负载时，或带
电阻负载a≤60时）的平均值为：
Ud
1 3
2 3
6U 2 sin td (t ) 2.34U 2 cos
3
带电阻负载且a >60时，整流电压平均值为：
uab uac ubc uba uca
→ VT5--VT6
ucb
6
二、原理分析
2.电路工作波形
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－2 ）
a =30 （图－3） a =60 （图－4）
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－5）
Id Ud E R
式中R和E分别为负载中的电阻值和反电动势的值。
晶闸管电压、电流等的定量分析与三相半波时一致。
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三、定量分析
3.当整流变压器二次侧电流
正负半周各宽120、前沿相差180的矩形波：
i
I
d
2π/3 π 2π/3 2π
0
ωt
其有效值为：
I2 1 2 2 2 2 I d ( I d ) 2 3 3 2 I d 0.816 I d 3
Ud 3
3
6U 2 sin td (t ) 2.34U 2 1 cos( ) 3
10
三、定量分析
2. 输出电流平均值为 ：Id=Ud /R
三相桥式全控整流电路接反电势阻感负载时，在负载电
感足够大足以使负载电流连续的情况下，电路工作情况与 电感性负载时相似，电路中各处电压、电流波形均相同， 仅在计算Id时有所不同，接反电势阻感负载时的Id为：
TR二次侧电流有效值：
I2
TR一次侧视在功率：
S1=S2
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四、归纳比较
1. 三相全控桥式整流电路与三相半波可控整流电路相比
* 整流输出的电压高；纹波幅度低、频率高；控制灵敏； * 电力电子器件用的多，但在要求相同输出电压的情况 下器件耐压低；
* 整流变压器二次侧无直流分量；
* 适用于大功率场合。
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要点提示:
**电路结构——两个三相半波电路串联 **工作原理——遵循三条基本工作原则 **定性分析——画出三个参量电路波形(ud、id、uT)
**定量分析——计算三项常见应用数据(ud、id、 idT)
**驱动方式——现有二种触发脉冲信号(双窄、 单宽)
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图-2
三相桥式全控整流电路 带电阻负载a=0时的波形