第3讲 可控整流电路3(三相全桥)

此时，由于输出电压Ud波形 连续，负载电流波形也连续
在一个周期内每个晶闸管导 电120º 。

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控制角α>60度

以控制角等于90度为例，当 线电压过零时， SCR 关断， 电流波形断续
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T+a,T-b导通过程
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二、工作原理
阻性负载 α＝０º 在自然换相点换相
VT5、VT6导通
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晶闸管及输出整流电压的情况如表所示
时 段 I
+a -b
ua-ub =uab
II
+a -c ua-uc =uac
III
+b -c ub-uc =ubc
IV
+b -a ub-ua =uba
总结
三相桥式全控整流电路特点：
（与三相半波电路相比）
◆输出电压提高一倍（两组半波电路串联构成）； ◆输出电压的脉动较小（6脉波）； ◆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）
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试画出几个基本电路图： • 单相半波可控整流电路 • 单相桥式全控整流电路 • 单相桥式半控整流电路 • 三相半波可控整流电路 • 三相桥式全控整流电路
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对共阴极组正半周触发，应依次触发T+a T+b T+c互差 120度；对共阳极组负半周触发，依次触发T-a T-b T-c 互差120度，接在同一相的两个SCR触发脉冲相位差180 度。
5 为保证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大于60度宽脉冲。 6 在负载电流连续时，每个SCR导通120度；三相桥式全 控电路的整流电压在一个周期内脉动六次，对于工频 电源脉动频率为6×50Hs＝300Hz，比三相半波时大一 倍。
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1.控制角α=0
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三相桥式全控整流电路
晶闸管及输出整流电压的情况如表所示
时 段 I II III IV V VI
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二、工作原理
阻性负载 α＝０º 在自然换相点换相 VT3、VT2导通
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二、工作原理
阻性负载 α＝０º 在自然换相点换相 VT3、VT4导通
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二、工作原理
阻性负载 α＝０º 在自然换相点换相 VT5、VT4导通


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３.控制角α=60

当 α 大于 60 º时，当相电压 瞬时值过零变负，由于电感 释放能量维持导通 从而使整流输出乎均电压Ud 进一步减小。

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４.控制角α=90

当α ＝90º时，此时输出电压波 形正负两部分面积相等，因而输 出乎均电压等于零。 电感性负载当电感大小能保证输 出电流连续时，控制角的最大移 相范围为90。
输出电流平均值为 ：Id=Ud /R
当α＝120º 时，Ud＝0，控制角移相范围为120º
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三相全控桥输出特性 关系曲线:Ud/U2l--- α 2.34U2=1.35U2l
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例：三相全控桥式整流电路如图所示， 要求 U d 从 0 220V 之间变化，试求：

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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：
Ud 3



3
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6U 2 sin td (t ) 2.34U 2 1 cos( ) 3
可控整流电路
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2.2.2 三相全控桥式整流电路
一.电路构成: 共阴极三相半波+共阳极三相半波。
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共阴极组电路和共阳极组电路串联，并接到变压器次 级绕组上 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 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，提高了变压器的利用率，避免直流磁 化 由于三相桥式整流电路是两组三相半波整流电路的串 联，因此输出电压是三相半波的两倍。
T+a,T-c导通过程
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T+b,T-c导通过程
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思考：在三相桥式全控整流电路中，电阻负载，如果 一个晶闸管不通，此时整流电压输出波形如何？如果 一个晶闸管被击穿而短路，其它晶闸管受什么影响？
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二.电感性负载 设电感足够大， 负载电流连续。
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为了便于记忆，可画出三个相差 120º 的矢量表示共阴极组晶闸管T的 下标+a、+b、+c 然后相应各差180º 画出共阳极组晶 闸管T的下标-a、-b、-c得到相邻隔 60‘的六个矢量， 则顺时钟所得时序即是各晶闸管换 流顺序。


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控制角α≤60度
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30度移相角时工作情况

当α＝30º 时，此时每个晶闸管是从自然换相点后移一个角 度开始换相。 当晶闸管Ta和T-c导通时输出线电压Uac，经过a相和b相 间自然换相点，b相电压虽然高于a相，但是了T+a尚未触 发导通，因而T+a,T-c继续导通输出电压Uac, 直到α ＝ 30后触发晶闸管了Tb，则了b受反压关断，电流由T+a换 到了T+b，此时输出线电压Ubc 由波形分析可见，由于α＝30º，使得输出线电压的包络 减小了一块相应于α＝30º 的面积，因而使输出整流电压减 小。
共阴极组中导通 的晶闸管
共阳极组中导通 的晶闸管 整流输出电压ud
+a
-b
ua-ub =uab
+a
-c ua-uc =uac
+b
-c ub-uc =ubc
+b
-a ub-ua =uba
+c
-a uc-ua =uca
+c
-b uc-ub =ucb
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２.控制角α=30
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V
+c -a uc-ua =uca
VI
+c -b uc-ub =ucb
共阴极组中导通 的晶闸管 共阳极组中导通 的晶闸管 整流输出电压ud
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小结:
1 SCR触发导通规律 共阴极组：哪个阳极电位最高时,哪个SCR管应触发导通； 共阳极组：哪个阴极电位最低时,哪个SCR管应触发导通； 2 自然换相点（控制角为0的点）： 共阴极组： 三相相电压正半周波形的交点ωt1 ωt3 ωt5 共阳极组：三相相电压负半周波形的交点ωt2 ωt4 ωt6 3 三相桥式全控整流电路，共阴极组和共阳极组必须各 有一个SCR同时导通才能形成通路；一般非同相。
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７ 整流后的输出电压为两相电压相减后的波形，即线电压。 ８ 控制角为零时则为线电压正半周的包络线 9 SCR承受电压波形与三相半波一样，即为线电压的 峰值。 10 SCR的换流在共阴极组T+a T+b T+c之间或共阳极组Ta T-b T-c之间进行。整体看， 每隔60度要触发一个 SCR,顺序为 T+a T-c T+b T-a T+c T-b；



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二、工作原理
阻性负载 α＝０º 一个周期 等分为六段
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二、工作原理
阻性负载
α＝０º 在自然换相点换相 VT1、VT6导通
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二、工作原理
阻性负载 α＝０º 在自然换相点换相
VT1、VT2导通
Ld 0.2H , Rd 4,
1. 不考虑延迟裕量，整流变压器二次线电压是多少？ 2. 计算晶闸管电压电流值？ 3. 变压器二次电流有效值 4. 计算整流变压器二次容量 5. 控制角为０时，电路功率因素 6. 当触发脉冲距对应二次侧相电压波形原点为何处时， 输出电压为零
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例：三相桥式全控整流电路，α=60°，分析故障时 ud波形。 （1）1RD熔断（输入a相电压断开）
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三相桥式全控整流电路计算

波形可见，输出电压波形每隔π ／3重复一次，所以计算输出 电压平均值在60º 内取其平均值即可。 在自然换相点处，定义α＝0，但是其线电压相位并不为0，初 始相位为π /3，所以积分上下限存在一个固定相位偏移