三相整流电路要点
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刻）触发V2管，则V2导通，V1则受反压而关断，负载得到b相相 电压。ωt3时刻触发V3导通，而V2关断，负载上得到c相相电压。 如此循环下去。输出电压ud是一个脉动的直流电压，它是三相
交流相电压正半周包络线，相当于半控整流的情况。在一个周
期内，ud有三次脉动，脉动的最高频率是150 Hz。从中可看出， 三相触发脉冲依次间隔120°电角， 在一个周期内三相电源轮
第2章 三相相控整流电路
第2章 三相相控整流电路
2.1 2.2 2.3 2.4 三相半波相控整流电路 三相全控桥式相控整流电路 变压器漏电抗对整流电路的影响 集成触发电路
习题及思考题
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。
图中TR是整流变压器，可直接由三相四线电源供电。 三只晶
闸管的阴极连在一起， 称为共阴极接法， 这在触发电路有公 共线时连接比较方便， 因此得到了广泛应用。
第2章 三相相控整流电路
u2 ＝ 0 ° u 1 0
a
ub 2 3
uc 4
ua
t
1
t
2
t
3
t
u g1
(b)
ug 0 ud id V1 V2 V3 ud 0 R u V1 0 0 i V1
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，
导通角θ小于120°， 导通角为θ=150°-α。
第2章 三相相控整流电路
(a)
u2
＝ 3 0° ua t1 t2
ub
uc
ua
0 t0 ug
t3
t
(b)
u g1
u g2
u g3
u g1
0 ud id 0 i V1
t
(c)
t
(d)
0 u V1 u ac
t
(e)
0 u ab u ac
t
图 2-2 三相半波可控整流电路电阻性负载α=30°时的波形 (a) 电源电压； (b) 触发脉冲；(c) 输出电压、 电流； (d) 晶闸管上的电流
30°≤α≤150°
第2章 三相相控整流电路
（3） 负载电流的平均值Id为I
Ud Id R
流过每个晶闸管的平均电流IdV为 1 I dV I d 3
流向负载供电， 每相晶闸管各导通120°， 负载电压是连续的。
第2章 三相相控整流电路
图2-1(e)是流过a相晶闸管V1的电流波形，其它两相晶闸管 的电流波形形状与此相同，相位依次相差120°。变压器绕组
中流过的是直流脉动电流，在一个周期中， 每相绕组只工作
1/3周期，因此存在变压器铁芯直流磁化和利用率不高的问题。 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°。
第2章 三相相控整流电路
图2-2所示是α=30°时的波形。设V3已导通，负载上获得c
相相电压uc，当电源经过自然换流点ωt0时，由于V1的触发脉冲
ug1还没来到，因而不能导通，而uc仍大于零，所以V3不能关
断而继续导通；直到ωt1处，此时ug1触发V1导通，V3承受反压 关断，负载电流从c相换到a相。以后即如此循环下去。 从图2-
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。
u 2 ＝ 6 0° 第2章 三相相控整流电路 ua
ub
uc
ua
(a)
0 ug
t
(b)
u g1
u g2
u g3
u g1
0 ud id 0 i V1
t
(c)
t
(d)
0
t
图 2-3 三相半波可控整流电路电阻性负载α=60°时的波形 (a) 电源电压； (b) 触发脉冲； (c) 输出电压、 电流； (d) 晶闸管上的电压
第2章 三相相控整流电路
图2-1(b)是电源相电压波形，三相电压正半周交点是不用 控制时整流的自然换流点，也就是各相晶闸管能被触发导通的 最早时刻（1点离a相相电压ua的原点π/6），该点作为控制角
α的计算起点。当α=0°时（ωt1所处时刻），触发V1管，则V1 管导通，负载上得到a相相电压。同理，隔120°电角（ωt2时
2中可看出， 这是负载电流连续的临界状态， 一个周期中，
每只管子仍导通120°。
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
u g1
u g2
u g3
t
(c)
T
a b c
t
(d)
t t
(e)
id (a)
(f)
u ab
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
u ac
图 2-1 三相半波可控整流电路电阻性负载α=0°时的波形 (a) 电路； (b) 电源相电压； (c) 触发脉冲； (d) 输出电压、 电流； (e) 晶闸管V -1上的电流； (f) 晶闸管V -1上的电压
第2章 三相相控整流电路
（2） 由于每相导电情况相同，故只需在1/3周期内求取 电路输出电压的平均值， 即一个周期内电路输出的平均值。 当α≤30°时，电流电压连续，输出直流电压平均 值Ud为
5 1 6 Ud 2U 2 sin td (t ) 1.17U 2 cos 2 / 3 6
0°≤α≤30° 式中U2φ为变压器次级相电压有效值。
第2章 三相相控整流电路
当30°＜α≤150°时，电路输出电压ud、输出电流id波形
断续，如图2-3所示，导通角θ=150°-α。可求得输出电压的 平均值为
1.17U 2 [1 cos(30 )] 1 Ud 2 U sin d t 2 2 / 3 6 3
交流相电压正半周包络线，相当于半控整流的情况。在一个周
期内，ud有三次脉动，脉动的最高频率是150 Hz。从中可看出， 三相触发脉冲依次间隔120°电角， 在一个周期内三相电源轮
第2章 三相相控整流电路
第2章 三相相控整流电路
2.1 2.2 2.3 2.4 三相半波相控整流电路 三相全控桥式相控整流电路 变压器漏电抗对整流电路的影响 集成触发电路
习题及思考题
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。
图中TR是整流变压器，可直接由三相四线电源供电。 三只晶
闸管的阴极连在一起， 称为共阴极接法， 这在触发电路有公 共线时连接比较方便， 因此得到了广泛应用。
第2章 三相相控整流电路
u2 ＝ 0 ° u 1 0
a
ub 2 3
uc 4
ua
t
1
t
2
t
3
t
u g1
(b)
ug 0 ud id V1 V2 V3 ud 0 R u V1 0 0 i V1
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，
导通角θ小于120°， 导通角为θ=150°-α。
第2章 三相相控整流电路
(a)
u2
＝ 3 0° ua t1 t2
ub
uc
ua
0 t0 ug
t3
t
(b)
u g1
u g2
u g3
u g1
0 ud id 0 i V1
t
(c)
t
(d)
0 u V1 u ac
t
(e)
0 u ab u ac
t
图 2-2 三相半波可控整流电路电阻性负载α=30°时的波形 (a) 电源电压； (b) 触发脉冲；(c) 输出电压、 电流； (d) 晶闸管上的电流
30°≤α≤150°
第2章 三相相控整流电路
（3） 负载电流的平均值Id为I
Ud Id R
流过每个晶闸管的平均电流IdV为 1 I dV I d 3
流向负载供电， 每相晶闸管各导通120°， 负载电压是连续的。
第2章 三相相控整流电路
图2-1(e)是流过a相晶闸管V1的电流波形，其它两相晶闸管 的电流波形形状与此相同，相位依次相差120°。变压器绕组
中流过的是直流脉动电流，在一个周期中， 每相绕组只工作
1/3周期，因此存在变压器铁芯直流磁化和利用率不高的问题。 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°。
第2章 三相相控整流电路
图2-2所示是α=30°时的波形。设V3已导通，负载上获得c
相相电压uc，当电源经过自然换流点ωt0时，由于V1的触发脉冲
ug1还没来到，因而不能导通，而uc仍大于零，所以V3不能关
断而继续导通；直到ωt1处，此时ug1触发V1导通，V3承受反压 关断，负载电流从c相换到a相。以后即如此循环下去。 从图2-
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。
u 2 ＝ 6 0° 第2章 三相相控整流电路 ua
ub
uc
ua
(a)
0 ug
t
(b)
u g1
u g2
u g3
u g1
0 ud id 0 i V1
t
(c)
t
(d)
0
t
图 2-3 三相半波可控整流电路电阻性负载α=60°时的波形 (a) 电源电压； (b) 触发脉冲； (c) 输出电压、 电流； (d) 晶闸管上的电压
第2章 三相相控整流电路
图2-1(b)是电源相电压波形，三相电压正半周交点是不用 控制时整流的自然换流点，也就是各相晶闸管能被触发导通的 最早时刻（1点离a相相电压ua的原点π/6），该点作为控制角
α的计算起点。当α=0°时（ωt1所处时刻），触发V1管，则V1 管导通，负载上得到a相相电压。同理，隔120°电角（ωt2时
2中可看出， 这是负载电流连续的临界状态， 一个周期中，
每只管子仍导通120°。
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
u g1
u g2
u g3
t
(c)
T
a b c
t
(d)
t t
(e)
id (a)
(f)
u ab
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
u ac
图 2-1 三相半波可控整流电路电阻性负载α=0°时的波形 (a) 电路； (b) 电源相电压； (c) 触发脉冲； (d) 输出电压、 电流； (e) 晶闸管V -1上的电流； (f) 晶闸管V -1上的电压
第2章 三相相控整流电路
（2） 由于每相导电情况相同，故只需在1/3周期内求取 电路输出电压的平均值， 即一个周期内电路输出的平均值。 当α≤30°时，电流电压连续，输出直流电压平均 值Ud为
5 1 6 Ud 2U 2 sin td (t ) 1.17U 2 cos 2 / 3 6
0°≤α≤30° 式中U2φ为变压器次级相电压有效值。
第2章 三相相控整流电路
当30°＜α≤150°时，电路输出电压ud、输出电流id波形
断续，如图2-3所示，导通角θ=150°-α。可求得输出电压的 平均值为
1.17U 2 [1 cos(30 )] 1 Ud 2 U sin d t 2 2 / 3 6 3