新電力電子課件一4-22講解_第1頁
新電力電子課件一4-22講解_第2頁
新電力電子課件一4-22講解_第3頁
新電力電子課件一4-22講解_第4頁
新電力電子課件一4-22講解_第5頁
已閱讀5頁,還剩342頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)

文檔簡介

1、第第 四四 講講 主講教師:王念春主講教師:王念春 東南大學(xué)遠程教育 第一章 晶閘管 第一節(jié) 晶閘管的結(jié)構(gòu)和工作原理 一、晶閘管的結(jié)構(gòu) 晶閘管的外形和符號如圖所示。 目前國內(nèi)生產(chǎn)的晶閘管,外形有兩種 AK G 形式,螺栓形和平板形。螺栓形 晶閘管有三個極,螺栓一端是陽 極A,另一端粗引線是陰極K, 細引線是門極(也稱控制極)G。 平行板晶閘管,它的兩端分別是 陽極和陰極,中間引出線是門極。 晶閘管測試電路 二、晶閘管導(dǎo)通關(guān)斷條件 導(dǎo)通條件有兩個: 1、晶閘管的陽極、陰極間必 須加上正向陽極電壓; 2、晶閘管的門極、陰極間 必須加上適當(dāng)?shù)恼蜷T極電壓 和電流。 晶閘管一旦導(dǎo)通,門極電壓即 失去控

2、制作用。故要使晶閘管從阻 斷變?yōu)閷?dǎo)通,在晶閘管承受正向陽 極電壓的同時,只需在門極和陰極 間加正向脈沖電壓或電流即可。 關(guān)斷條件:需使流過晶 閘管的電流減小到其維持電 流以下。這可用減小陽極電 壓到零或在晶閘管陽極、陰 極間加反向陽極電壓的方法 得到。 第二節(jié) 晶閘管的特性和主要參數(shù) 一、晶閘管的伏安特性 晶閘管的伏安特性就是指晶閘管 陽極陰極間的電壓UAK和陽極電流iA 之間的變化關(guān)系。如圖1-6所示。 當(dāng)門極觸發(fā)電流Ig0時,晶閘 管在正向陽極電壓作用下只有很小 的漏電流,晶閘管處于正向阻斷狀 態(tài)。隨著正向陽極電壓的加大,晶 閘管的正向漏電流也逐漸增大,當(dāng) 陽極 電壓UAK達到正向轉(zhuǎn)折電壓

3、UBO時, 陽極電流IA突然急劇增大,晶閘 管從阻斷轉(zhuǎn)化為導(dǎo)通狀態(tài),特性 從高阻區(qū)(阻斷狀態(tài))經(jīng)負阻區(qū) 到達低阻區(qū)(導(dǎo)通狀態(tài))。在使 用中,晶閘管承受的工作電壓不 允許超過轉(zhuǎn)折電壓UBO。如果在 晶閘管門極加上觸發(fā)電流Ig,它就 會在較低的陽極電壓下觸發(fā)導(dǎo)通, 門極電流Ig 越大,轉(zhuǎn)折電壓越低, 當(dāng)門極電流Ig 足夠大時,只需很小 的正向陽極電壓,就可使晶閘管從 阻斷變?yōu)閷?dǎo)通。晶閘管導(dǎo)通后管壓 降很小,其陽極電流IA的大小決定 于外加電壓和負載。晶閘管導(dǎo)通 后的伏安特性與二極管的正向伏 安特性相似。當(dāng)逐漸減小晶閘管 的陽極電壓時,其陽極電流也隨 之減小,當(dāng)陽極電流IA小于維持 電流IH,晶閘管

4、就從導(dǎo)通轉(zhuǎn)換成 阻斷狀態(tài)。 晶閘管的反向伏安特性位于第 三象限。它是反向陽極電壓與反向陽 極漏電流的關(guān)系曲線,其特性與一般 二極管的反向特性相似。在正常情況 下,當(dāng)晶閘管承受反向陽極電壓時, 不論門極是否加上觸發(fā)信號,晶閘管 總是處于反向阻斷狀態(tài),只流過很小 的反向漏電流。反向電壓增加,反向 漏電 第第 五五 講講 主講教師:王念春主講教師:王念春 東南大學(xué)遠程教育 流。反向電壓增加,反向漏電流也 逐漸增大,當(dāng)反向電壓增加到某值 時,反向漏電流將急劇增長,導(dǎo)致 閘管反向擊穿而損壞。 二、晶閘管的主要參數(shù) 1、晶閘管的電壓參數(shù) (1)斷態(tài)不重復(fù)峰值電壓UDSM 晶閘管在門極開路時,施加于晶 閘管

5、的正向陽極電壓上升到正向伏安 特性曲線急劇彎曲處所對應(yīng)的對應(yīng)值 ,它是一個不論重復(fù)且每次持續(xù)時間 不大于10毫秒的斷態(tài)最大脈沖電壓。 UDSM值小于轉(zhuǎn)折電壓UBO,其差值有 多大,由晶閘管制造廠自定。 (2)斷態(tài)重復(fù)峰值電壓UDRM 晶閘管在門極開路及額定結(jié)溫 下,允許每秒50次,每次持續(xù)時間 不大于10毫秒,重復(fù)施加于晶閘管 上的正向斷態(tài)最大脈沖電壓。UDRM 80UDSM。 (3)反向不重復(fù)峰值電壓URSM 晶閘管門極開路,晶閘管承受 反向電壓時,對應(yīng)于反向伏安特性 曲線急劇彎曲處的反向峰值電壓值。 它是一個不能重復(fù)施加且持續(xù)時間 不大于10毫秒的反向最大脈沖電壓。 (4)反向重復(fù)峰值電壓

6、URRM 晶閘管門極開路及額定結(jié)溫下, 允許每秒50次、每次持續(xù)時間不大 于 10毫秒、重復(fù)施加于晶閘管上 的反向最大每次電壓。URRM 80URSM。 (5)額定電壓 將斷態(tài)重復(fù)峰值電壓U DRM和 反向重復(fù)峰值電壓URRM中較小的那 個值取整后作為該晶閘管的額 定電壓值。 在使用時,考慮瞬時過電壓等因 素的影響,選擇晶閘管的額定電壓值 要留有安全裕量。一般取電路正常工 作時晶閘管所承受工作電壓峰值的2 3倍。 (6)通態(tài)平均電壓UON 通過正弦半波的額定通態(tài)平均 電流和額定結(jié)溫時,晶閘管陽極陰極 間電壓降的平均值,通稱管壓降。通 態(tài)平均電壓按規(guī)定分為9組,每組差 0.1V,最低值為0.4V

7、,最高值為 1.2V。 2晶閘管的電流參數(shù) 在環(huán)境溫度為400C和規(guī)定的 冷卻條件下,晶閘管在導(dǎo)通角不 小于1700的電阻性負載電路中,在 額定結(jié)溫時,所允許通過的工頻正 弦半波電流的平均值。將該電流按 晶閘管標(biāo)準(zhǔn)電流系列取整數(shù)值,稱 為該晶閘管的通態(tài)平均電流,即該 元件的額定電流。 晶閘管的額定電流用通態(tài)平均 電流來標(biāo)定是因為整流電路輸出端 的負載常需用平均電流。 根據(jù)規(guī)定條件,流過晶閘管的 工頻正弦半波電流波形如下圖所 示。 設(shè)電流峰值為Im,則通態(tài)平均電流 (14) 0 )(sin 2 1 ttdI m TaV I mm I t I 0 cos 2 t i m I Tav I 0 2 則

8、該波形的有效值 (15) 0 2 )()sin( 2 1 tdtII mK 0 )( 2 2cos 2 1 2 1 td t I m 2 m I 正弦半波電流波形系數(shù)Kf應(yīng)有 (1 6) 由式(16)知,如果額定 電流為100A的晶閘管,其允許通 過的電流有效值為 1.57*100 157A。 57. 1 / 2/ m m TaV K f I I I I K 在實際電路中,流過晶閘 管的波形可能是任意的非正弦 波形,如何去計算和選擇晶閘 管的額定電流值,應(yīng)根據(jù)電流 有效值相等即發(fā)熱相同的原則, 將非正弦半波電流的有效值IK 或平均值I d折合成等效的正弦半 波電流的有效值IK或平均值I d折合

9、成 等效的正弦半波電流平均值去選擇 晶閘管額定值,即 (17) 式(17)中的Kf為非正弦波形的 波形系數(shù)。由于晶閘管元件的熱容 量小, 57. 157. 1 57. 1 K df TaV TaVdfK I IK I IIKI 過載能力低,故在實際選用時,一般 ?。?.5 2)倍的安全裕量,故 (18) 利用式(18),在給定晶閘管的 額定電流值ITaV后,可計算流過晶閘管 任意波形允許的電流平均值: 57. 1 )25 . 1 ( df TaV IK I (19) 例: 流經(jīng)晶閘管的電流波形如 圖所示,試計算該電流波形的平 均值、有效值及波形系數(shù)。若取 安全裕量為2,問額定電流為100 f

10、TaV d K I I )25 . 1 ( 57. 1 A的晶閘管,其允許通過的電流平均值 和最大值為多少? 解:電流平均值 0 3 2 圖 1-8 流 經(jīng) 晶 管 閘 的 電 流 波 形 電流有效值 波形系數(shù) 100A的晶閘管允許通過的電流平均值 mmmTaV IIttdII24. 0 4 3 )(sin 2 1 3/ mmmk IIttdII46. 0 16 3 6 1 )(sin 2 1 3/ 22 92. 1 24. 0 46. 0 m m f I I K 第第 六六 講講 主講教師:王念春主講教師:王念春 東南大學(xué)遠程教育 AITaV41 92. 12 10057. 1 電流最大值

11、A I I TaV m 171 24. 0 41 24. 0 (2)維持電流IH 晶閘管被觸發(fā)導(dǎo)通以后,在室溫和門 極開路條件下,減小陽極電流,使晶閘 管維持通態(tài)所必須的最小陽極電流。 (3) 擎住電流IL 晶閘管一經(jīng)觸發(fā)導(dǎo)通就去掉 觸發(fā)信號,能使晶閘管保持導(dǎo)通所 需用的最小陽極電流。一般晶閘管 的擎住電流IL為其維持電流IH的幾倍。 如果晶閘管從斷態(tài)轉(zhuǎn)換為通態(tài),其 陽極電流還未上升到擎住電流 值就去掉觸發(fā)脈沖,晶閘管將 重新恢復(fù)阻斷狀態(tài),故要求晶 閘管的觸發(fā)脈沖有一定寬度。 (4)斷態(tài)觸發(fā)平均電流ID和 反向重復(fù)平均電流IRR 額定結(jié)溫和門極開路時,對 應(yīng)于斷態(tài)重復(fù)峰值電壓和反向重復(fù) 峰值電

12、壓下的平均漏電流。 (5)浪涌電流ITSM 在規(guī)定條件下,工頻正弦半 周期內(nèi)所允許的最大過載峰值電流。 3.動態(tài)參數(shù) (1)斷態(tài)電壓臨界上升率du/dt 在額定結(jié)溫和門極開路條件下, 使晶閘管保持斷態(tài)所能承受的最大電 壓上升率。其單位為V/us。 (2)通態(tài)電流臨界上升率 di/dt 在規(guī)定條件下,晶閘管用門極觸 發(fā)信號開通時,晶閘管能夠承受而不 會。 導(dǎo)致?lián)p壞的通態(tài)電流最大上升率。 其單位為A/us。 (3)門極控制開通時間 tON 在室溫和規(guī)定的門極觸發(fā)信號 作用下,使晶閘管從斷態(tài)變成通態(tài) 時,從門極觸發(fā)脈沖前沿的10到 陽極電壓下降至10%的時 間間隔,稱為門極控制開通時間。 開通時間t

13、ON由延遲時間td和上升 時間 tr組成,td是從門極脈沖前沿的 10到陽極電壓下降了10的時間。 (4)電路換向關(guān)斷時間tOF 從通態(tài)電流降至零瞬時起,到晶 閘管開始能承受的斷態(tài)電壓瞬時止的 時 間間隔。關(guān)斷時間包括反向恢復(fù)時 間 trr和門極恢復(fù)時間tgr兩部分。 在實際電路中,必須使晶閘管 承受反壓的時間大于它的關(guān)斷時間, 并考慮一定安全裕量。 三、門極伏安特性和參數(shù)定額 晶閘管的門極伏安特性是指門 極電壓與電流的關(guān)系。由于門極G 與陰極K之間只有一個PN結(jié)J3,所 以電壓與電流的關(guān)系呈現(xiàn)出二極管 的伏安特性。如下圖所示。 ( a ) )( AI g G F M I G T I 0 1

14、2 3 2468 G F M U )(VU g WPG M1 5 G T U AB C K DE F L G G T U A B C G T I 0 G D I H I J G D U 圖 1 - 1 1 晶 閘 管 門 極 伏 安 特 性 第第 十十 講講 主講教師:王念春主講教師:王念春 東南大學(xué)遠程教育 第二章 可控整流電路 可控整流電路是應(yīng)用廣泛的 電能變換電路,它的作用是將交 流電變換成大小可以調(diào)節(jié)的直流 電,用來供給直流用電設(shè)備;例 如直流電動機的轉(zhuǎn)速控制,同步 發(fā)動機的激磁調(diào)節(jié),電鍍、電解 電源等。 第一節(jié) 單相橋式可控整流電路 在分析可控整流電路時,為突 出主要矛盾,忽略一些次

15、要因素, 認為晶閘管為理想開關(guān)元件,即晶 閘管導(dǎo)通時其管壓降等于零,且認 為晶閘管的導(dǎo)通與關(guān)斷瞬時完成。 (一)電阻性負載 1. 工作原理 圖21為單相橋式全控整流電路, T1、T4和T2、T3組成兩對橋臂,由整 流變壓器供電, u1為變壓器初級電壓, 變壓器次級電壓u2接在橋臂的中點a、 b端上,R為負載電阻。 1 T 2 T 3 T 4 T 1 u 2 u d i d u a b R 圖21 (a) 當(dāng)變壓器次級電壓進入正半周時, a端電位高于b端電位,兩個晶閘管T1、 T4同時承受正向電壓,如果此時門極 無觸發(fā)信號,則兩個晶閘管處于正向 阻斷狀態(tài);忽略晶閘管的正向漏電流, 電源電壓u2將

16、全部加在T1和T4上。當(dāng) 給T1和T4同時加觸發(fā)脈沖則t 兩晶閘管立即觸發(fā)導(dǎo)通,電源電壓 u2將通過T1、T4加在負載R上, 負載電流id從電源a端經(jīng)T1、電 阻R、T4回到電源b端。在u2正 半周期,T2、T3均承受反向電壓 而處于阻斷狀態(tài)。由于設(shè)晶閘管 導(dǎo)通時管壓降為零, 則負載R兩端的的整流電壓與電源電壓 正半周的波形相同。當(dāng)電源電壓u2降 到零時,電流id也降為零,T1和T4關(guān) 斷。 在u2負半周,b端電位高于a端電 位,T2、T3承受正向電壓;當(dāng) 時,同時給T2、T3加觸發(fā) 脈沖使其導(dǎo)通,電流從b端經(jīng)T2 t T2負載電阻R、T3、回到電源a端, 在負載R兩端獲得與u2正半周相同 波

17、形整流電壓和電流,這期間T1和 T4均承受的反向電壓而處于阻斷狀 態(tài)。當(dāng)u2過零變正時,T2、T3關(guān)斷, ud、id又降為零。此后,T1 、T4又 承受正壓并在相應(yīng)時刻觸發(fā)導(dǎo)通, 如此循環(huán)工作。輸出整流電壓、電 流及 晶閘管兩端電壓的波形如圖21 (d)、(e)、(f)所示。由以 上電路工作原理可知,在交流電 源u2的正負半周里,T1、T4和T2、 T3兩組晶閘管輪流導(dǎo)通,將交流電 轉(zhuǎn)變成脈動的直流電,改變觸發(fā) 脈沖出現(xiàn)的時刻即改變角 的大小,ud、id的波形相應(yīng)變 化,其直流平均值也相應(yīng)改變。晶 閘管T1陽極陰極兩端承受的電壓uT1 的波形如圖21(f)所示。認為 晶閘管在導(dǎo)通段管壓降uT1

18、=0,故其 承受的最大反向電壓為 ;假定 兩晶閘管漏電阻相等,則每個元件 承受的最大正向電壓等于 。 2 2u 2/2 2 u 2 u d u g u d i 1T u t t t t 0 0 0 0 )( b )( c )( d )( e 圖 2 1 單 相 橋 式 全 控 整 流 電 路 , 電 阻 性 負 載 時 的 線 路 及 波 形 第第 十一十一 講講 主講教師:王念春主講教師:王念春 東南大學(xué)遠程教育 結(jié)合上述電路工作原理,介紹幾個名詞術(shù) 語和概念。 (1)控制角 從晶閘管承受正向電 壓起到加觸發(fā)脈沖使其導(dǎo)通為止,這段時 間所對應(yīng)的角度。 (2)導(dǎo)通角 晶閘管在一個周期 導(dǎo)通的時

19、間所對應(yīng)的角度。在該電路 中, 。 (3)移相 改變觸發(fā)脈沖出現(xiàn)的 時刻,即改變控制角的大小,稱 為移相。改變控制角的大小,使 輸出整流平均電壓U d值發(fā)生變 化即是移相控制。 (4)移相范圍 改變角使輸 出整流電壓平均值從最大值降到 最小值(零或負最大值),控制 角的變化范圍即觸發(fā)脈沖移動范圍。 在單相橋式全控整流電路接電阻性 負載時,其移相范圍為1800。 (5)同步 使觸發(fā)脈沖與可控 整流電路的電源電壓之間保持頻 率和相位的協(xié)調(diào)關(guān)系稱為同步。 使觸發(fā)脈沖與電源電壓保持同 步是電路正常工作必不可少的條 件。關(guān)于同步問題將在觸發(fā)電路 一章中詳細討論。 (6)換流 在可控整流電路中, 一路晶閘

20、管導(dǎo)通變換為另一路晶 閘管導(dǎo)通的過程稱為換流,也稱 換相。 下面具體元件各電量與控制角 的關(guān)系。 (1)輸出直流電壓平均值 設(shè)電源電壓 ,則負載R兩端 直流平均電壓U d (21) (22) tUusin2 22 )(sin2 1 2 ttdUU d 2 cos1 9 . 0 )cos1 ( 2 2 2 U U 2 cos1 9 . 0 2 U Ud 由式(21)知,直流平均電壓 Ud是控制角 的函數(shù); 愈大Ud愈小, 當(dāng) 00時,Ud0.9U2為最大值; 時,Ud0,故移相范圍為1800。 Ud/U2隨控制角的變化曲線如圖 22所示。 (2)輸出直流電流平均值Id (2-3) (3)晶閘管電

21、流平均值ITaV和有效值IT 兩組晶閘管T1、T4和T2、T3在一個 )( 1 tdiI dd 2 cos1 9 . 0 )( sin21 2 2 R U R U td R tU d 周期中輪流導(dǎo)通,故流過每個晶閘管 的平均電 流為負載平均電流的一半。 (2-4) 流過晶閘管的電流有效值 (2-5) 2 cos1 45. 0 2 1 2 R U II dTaV )()sin 2 ( 2 1 2 2 tdt R U IT 2 2sin 2 1 2 R U (4)變壓器次極繞組電流有效值I2和 負載電流有效值I 兩組晶閘管輪流導(dǎo)通,變壓器次級 繞組正負半周流過電流,其有效值與 負載電流有效值相等,

22、故 (2-6) )()sin 2 ( 1 2 2 2 tdt R U II K I R U 2 2 2sin 2 由式(23)和式(26)得電流有 效值與平 均值之比 (2-7) (5)負載電阻上電壓有效值U (2-8) )cos1 (2 )(22sin 2 d I I 2 2sin )()sin2( 1 2 2 2 U tdtUU (6)功率因數(shù) 忽略晶閘管損耗,電源所供應(yīng)的 有功功率P=I2R=UI。 對于整流電路,常要考慮到功率 因數(shù)和對電源要求的伏安容量即視在 功率等問題。忽略晶閘管損耗,電源 所供應(yīng)的有功功率P=I2R=UI,而電源 的視在功率S=U2I2。將電源供給的有 功功率與電

23、源的視在功率之比定義為 功率因數(shù) 。 cos cos (2-9) 功率因數(shù) 是控制角 的函數(shù), 愈大 愈低, 00, 1為最 大。由上式知,Ud/U2、I2/Id及 都是控制角 的函數(shù),各用曲線表示如 圖22。 2 2sin cos 222 U U IU UI S P cos cos cos 例21 單相橋式全控整流電路, 接電阻性負載,要求電路輸出的直流 平均電壓Ud從20100V連續(xù)可調(diào),負 載平均電路Id均能達到20A,考慮最小 控制角 300。試計算晶閘管導(dǎo) 通角的變化范圍,要求的電源容量及 功率因數(shù),并選擇晶閘管。 解 由題意, =300,對應(yīng)Ud最大 值為100V,由式(21)計算

24、出變壓 器次級電壓有效值 min min 考慮嚴重情況,在Ud20V時,電路 仍能輸出20A電流,據(jù)此求出最大控制 角及變壓器次極最大電流有效值。 V U U d 119 )30cos1 (45. 0 100 )cos1 (45. 0 0 2 6265. 01 11945. 0 20 1 45. 0 cos 2 U U d 0 129 將 值代入式(27) 變壓器次級電流有效值 顯然,若按 30 0計算,則I 2 1.17Id23.4A,據(jù)此計算的變壓器容量 偏小,不能滿足運行要求。 14. 2 )129cos1 (2 ) 180 129(21292sin 0 0 00 2 d I I AII

25、 d 8 .422014. 214. 2 2 要求的電源容量 功率因數(shù) 1290 的I2/Id及還可以通過圖22的曲 線求取。 KVAVAIUS1 . 550938 .42119 22 36. 0 180 129 2 1292sin 2 2 2sin cos 0 0 0 晶閘管的電流有效值 晶閘管的電流定額 晶閘管的電壓定額 選用KP505,即通態(tài)平均電流為50A, 正反向重復(fù)峰值電壓為5級(500V)的 晶閘管。 AIIT308 .42 2 1 2 1 2 A I I K TaV 3829 57. 1 30 )25 . 1 ( 57. 1 )25 . 1 ( VUU RRM 50533711

26、92) 32(2) 32( 2 第第 十二十二 講講 主講教師:王念春主講教師:王念春 東南大學(xué)遠程教育 (二) 電感性負載 當(dāng)負載中的感抗與電阻R的大 小相比不可忽略時,這個負載稱為 電感性負載。例如各種電動機的激 磁繞組,整流輸出端接有平波電抗 器的負載等。為了便于分析將電感 與電阻分開,如圖23(a)所示。 由于電感具有阻礙電流變化 的作用,因而電感中的電流不能 突變。當(dāng)流過電感中的電流變化 時,在電感兩端將產(chǎn)生感應(yīng)電勢, 引起電壓uL,極性如圖23(a)所 示。由于負載中電感量的大小不 同,整流電路的工作情況及輸出ud、 id的波形具有不同的特點。 1 T 2 T 3 T 4 T 1

27、u 2 u d i L u L u d u d i d i 增增 L R 圖 23 (a) 現(xiàn)著重討論電感量很大的情況,即 LR 當(dāng)電感量很大 LR的情況下,負 載電流id的脈動分量變得很小,其電流 波形近似于一條平行于橫軸直線,流 過晶閘管的電流近似為矩形波,整流 電路的輸出波形如圖25所示。 基本數(shù)量關(guān)系 (1)整流平均電壓值 由圖25得 (2-16) 00時,Ud0.9U2; 900時,Ud0。 故單相橋式全控整流電路大電感負載,控 制角移相范圍為900。 (2)電流平均值 電感為儲能元件,其兩端電壓平均 )(sin2 1 22 ttdUU cos9 . 0cos 22 22 UU 值為

28、零,因之電流平均值Id的近似只決 定于負載電阻,故有 (2-17) (3)晶閘管電流有效值和平均值 (2-18) R U I d d dTaV ddT II ItdII 2 1 2 1 )( 2 1 2 (4)變壓器次級電流有效值I2和負 載電流有效值I (2-19) Tdd IItdIII2)( 1 2 2 1 T 2 T 3 T 4 T 1 u 2 u d i d u L R 圖25 (a) 圖25 單相橋式全控整流電路大電感負載時的 波形 t t t t t d i 4,1T i 3,2T i 2 i 0 0 0 0 0 圖 2 5 二、單相橋式半控整流電路 將單相全控橋電路中一對晶閘

29、管換成兩個二極管,就構(gòu)成單相橋 式半控整流電路,如圖27所示。 它與單相全控橋相比,比較經(jīng)濟, 觸發(fā)裝置也相應(yīng)簡單一些。 單相橋式半控整流電路的工作 特點是晶閘管觸發(fā)導(dǎo)通,而整流二 極管為自然換相導(dǎo)通。單相半控 橋在接電阻性負載時,其工作情 況與單相全控橋電路相同,輸出 電壓、電流的波形及元件參數(shù)的 近似公式也都一樣,下面只著重 分析接電感性負載的工作情況。 1 T 2 T 1 u 2 u d u d i L R D 3 D 4 D 圖 2 7( a) 帶 續(xù) 流 二 極 管 半 控 電 路 第第 十五十五 講講 主講教師:王念春主講教師:王念春 東南大學(xué)遠程教育 (一)電路工作原理 假定負載

30、中的電感足夠大,負 載電流id連續(xù)并近似為一條直線。 如圖2-7(a)(不帶續(xù)流二極管D) 所示,在u2的正半周 時刻觸 發(fā)晶閘管T1,則T1、D4導(dǎo)通,電流 從電源a端經(jīng)T1、負載、D4回到b端, t 整流電壓 udu2,當(dāng)u2過進入負 半周時,電感上的感應(yīng)電勢將使 T1承受正壓而繼續(xù)保持導(dǎo)通,而 此時由于b端電位高于a端電位, 整流二極管D3承受正偏壓而導(dǎo)通, D4受反壓截止,電流從D4轉(zhuǎn)換到 D3,負載電流id經(jīng)D3、T1構(gòu)成回 路而繼續(xù)導(dǎo)通,形成不經(jīng)過變壓器的 自然續(xù)流。在續(xù)流期間,忽略T1、D3管 壓降,負載上的整流電壓ud0;當(dāng) 時,觸發(fā)T2使其導(dǎo)通,T1 承受反壓關(guān)斷,負載電流從

31、電源b端經(jīng) T2、負載、D3回到a端,負載兩端得到 相同的整流電壓ud。同樣當(dāng)u2過 變 t 2 正時,D4自然換相導(dǎo)通,D3截止,T2、 D4自然續(xù)流,如此循環(huán)工作。電源電壓 u2的過零點0、 、2 、3 稱為整流 二極管的自然換相點,也是該電路中 計算控制角 的起點。 輸出整流電壓波形如圖2-7(d)所 示。移相范圍為 ,晶閘管導(dǎo)通 角 。 輸出電壓平均值 0 180 (222) 輸出電流平均值 (223) (二)帶續(xù)流二極管的單相橋式半 控整流電路 2 cos1 9 . 0 )(sin2 1 2 2 U ttdUUd 2 cos1 9 . 0 2 R U R U I d d 1.失控現(xiàn)象

32、 從上述半控橋電路的工作原 理知,T1、T2觸發(fā)導(dǎo)通,D3、D4 自然換相導(dǎo)通,改變控制角 即 可改變輸出電壓平均值Ud的大小。 但在實際運行中,該電路在接大 電感負載的情況下,可能出現(xiàn) 一個晶閘管直通,二個整流管交 替導(dǎo)通的失控現(xiàn)象。如在u2正半 周當(dāng)T1觸發(fā)導(dǎo)通后,如意欲停止 工作而斷開觸發(fā)脈沖,此后T2雖 無觸發(fā)脈沖而處于阻斷狀態(tài),但 在u2過 進入負半周,電流從D4 換到D3,由于電感上感應(yīng)電勢的作 用,電流id經(jīng)T1、D3繼續(xù)流通,電感 釋放能量,如果電感很大,晶閘管 T1將維持導(dǎo)通到電源電壓u2進入下 一個周期的正半周,T1承受正向電 壓繼續(xù)導(dǎo)通,而此時電流又從D3自 然換流到D4

33、,如此循環(huán)工作下去, 出現(xiàn)T1直通,D3、D4輪流導(dǎo)通現(xiàn)象, 電路失去控制,輸出變?yōu)閱蜗喟?波不可控整流電壓波形,晶閘管 T1也會因過熱而損壞。 2.續(xù)流二極管的作用 為了防止失控現(xiàn)象發(fā)生, 在負載電路兩端并接一續(xù)流 二極管D如圖27(a)所示。 續(xù)流二極管的作用是取代 晶閘管和整流二極管的續(xù)流作 用。在u2的正半周,T1、D4導(dǎo)通, D承受反壓截止,從u2過 變負 時,在電感的感應(yīng)電勢作用下, 使D承受正偏壓而導(dǎo)通,負載電流 id經(jīng)續(xù)流管D構(gòu)成通路,電感釋放 能量。由于續(xù)流管的管壓降不足以 使T1、D3維持導(dǎo)通,從而使T1恢復(fù) 阻斷,防止了失控現(xiàn)象發(fā)生。接續(xù) 流二極管后,輸出整流電壓ud的波

34、 形與不接續(xù)流二極管時相同(忽略 管壓降),但流過晶閘管和整流管 的波形,因二者導(dǎo)通角不同而不一 樣,單相半控橋帶續(xù)流二極管的 電壓電流波形如圖27所示。 2 u g u t 0 )( b )( c d i )( d )( e t t t t t 0 0 0 0 0 1T i 4D i 2T i 3D i D i 2 i )( f )( g )( h )( i 圖2 7 單 相 橋 式 半 控 整 流 電 路 波 形 d u t 0 與之比較,單相半控橋的電壓電 流波形如下所示: 2 u g u t 0 )( b )( c d i )( d )( e t t t 0 0 0 1T i 4D i

35、 2T i 3D i )(f )( g )( h 單 相 橋 式 半 控 整 流 電 路 波 形 ( 不 帶 續(xù) 流 二 極 管) d u t 0 t 2 i t 0 t 0 0 )( i )(j 3.基本數(shù)量關(guān)系 (1)輸出電壓平均值 由圖27得 (2-24) (2)晶閘管和整流管電流有效值 和平均值 2 cos1 9 . 0 )(sin2 1 2 2 U ttdUU d (2-25) (2-26) (3)續(xù)流二極管電流有效值IDC與 平均值IDD (2-27) (2-28) 2 2 DavTav DT II II dDC II dDD II 第第 十六十六 講講 主講教師:王念春主講教師:

36、王念春 東南大學(xué)遠程教育 第二節(jié) 三相半波可控整流電路 單相可控整流電路元件少, 線路簡單調(diào)整方便,但其輸出電 壓的脈動較大,同時由于單相供 電,引起三相電網(wǎng)不平衡,故適 用小容量的設(shè)備上。當(dāng)容量較大, 要求輸出電壓脈動較小,對控制 的快速性有要求時,則多采用 三相可控整流電路。 三相可控整流電路有三相 半波、三相橋以及帶平衡電抗 器的雙反星形電路等多種形式。 其中三相半波可控整流電路是多 相整流電路的基礎(chǔ),其它電路可 可以看作是半波電路不同形式的 組合。下面按不同負載從電路的 工作原理、電壓電流波形及各參 量間關(guān)系分別予以討論。 一、電阻性負載 三相半波可控整流電路又稱三 相零式電路,由三相

37、整流變壓器 供電,變壓器次級接成星形, 初級接成三角形,以減少三次諧 波的影響。三只晶閘管Ta、Tb、 Tc分別接在變壓器次級繞組a相、 b相和c相上,它們的陰極聯(lián)在一 起經(jīng)負載與三相變壓器次級繞組 的中線相連,這種接法稱為共陰 極電路。 (一)電路工作原理 整流變壓器次級繞組三相 正弦波電壓相互差1200的波形 ua、ub、uc。如圖28。 下面分析不同控制角 時 整流電路的工作原理,仍假 定晶閘管為理想開關(guān)元件。 1.控制角 00 若Ta、Tb、Tc為三個整流二極 管,則 期間,a相電壓最高, 輸出ud=ua; 期間,b相電壓最高, 輸出ud=ub; 期間,c相電壓最高, 輸出ud=uc

38、21 tt 32 tt 43 tt 等等依上述相序輪流輸出。 當(dāng)某個整流二極管導(dǎo)通時,其 它兩個整流二極管則因承受反向電 源電壓不可能導(dǎo)通??梢姶藭r輸出 波形為三相電壓的正半周包絡(luò)線。 等 稱 “ 自 然 換 相 點”。 當(dāng)Ta、Tb、Tc為晶閘管時,用 321 ttt、 相差1200的觸發(fā)脈沖在“自然 換相點”輪流觸發(fā)Ta、Tb、Tc則 也將得到三相電壓正半周包絡(luò)線 輸出;此時Tb觸發(fā)后,Ta被關(guān)斷 是自然的,因為此時ub最高而使 Ta受反壓;Tc觸發(fā)后Tb被關(guān)斷以 及Ta觸發(fā)Tc被關(guān)斷情況都是一樣 的。一個周期中,各相晶閘管導(dǎo) 電輸出1200。 自然換相點也就是各相晶閘 管可能被觸發(fā)導(dǎo)通的

39、最早時刻, 在此之前由于受反壓,導(dǎo)通是不 可能的。因此把自然換相點作為 計算控制角 的起點,即該處 0??梢姡瑢τ谄鹗枷辔?等于零的a相來說, =300相當(dāng)于 00。 t a u b u c u a T b T c T R d u d i a u b u c u R d i d u 圖28 三相半波可控整流電路電阻性負載、 線路及其波形 2.控制角 300 = 300時,輸出電壓波形相應(yīng)變 化如圖29所示。 與 00時不同之處是,當(dāng)Ta在 ( =300)處被觸發(fā)導(dǎo)通后,過自然換 相點,雖然b相電壓高于a相電壓,但此時Tb 未被導(dǎo)通,故Ta將繼續(xù)導(dǎo)通,直到300的 相應(yīng)時刻,給Tb加觸發(fā)脈沖使之

40、導(dǎo)通。此時, 相電壓ua正好下降大零,電流id也降為零, 故Ta關(guān)斷。其他晶閘管導(dǎo)通、關(guān)斷情況與此 相同,負載兩端的整流電壓ud為三相電壓波 形的一部分。 1 t 第第 十七十七 講講 主講教師:王念春主講教師:王念春 東南大學(xué)遠程教育 由圖知, 300正好是ud、id波形連 續(xù)的臨界狀態(tài),各相仍導(dǎo)電1200。 300,電壓電流波形出現(xiàn)斷續(xù)。 3.300 1500 圖210給出了 時的波形。 當(dāng) 600時,觸發(fā)Ta使之導(dǎo)通,輸 出整流電壓Ud=Ua,idiaud/R,a相 電壓ua降到零時,id0,晶閘管Ta關(guān) 斷,ud、id波形連續(xù),直到 600 0 60 的相應(yīng)時刻,觸發(fā)T b 導(dǎo)通,此時

41、 Ud=Ub,idibud/R,同樣當(dāng)b相電 壓過零時,Tb關(guān)斷,此后在觸發(fā)Tc 導(dǎo)通等等。由圖2-10可見,輸出整 流電壓ud、電流id均為不連續(xù)的脈 動波形??刂平?增大,波形的平 均值減小,當(dāng) 1500時,ud0, 故三相半波可控整流電路電阻性負 載移相范圍為1500。 300后,由于電流波形斷 續(xù),晶閘管Ta承受的電壓波形, 在ua過零變負,Ta關(guān)斷而Tb還未 觸發(fā)導(dǎo)通的區(qū)間里,晶閘管Ta還 承受本相電源電壓,故在整個周 期里,晶閘管Ta承受電壓波形由 直線段(導(dǎo)通段)、ua、ubb及uac組 成。 由上述電路工作原理和波形的 分析可知,根據(jù)波形的特點和分 析方法,對于深入理解電路的工

42、 作原理、參數(shù)計算和實驗調(diào)試都 是非常重要的。 (二)基本數(shù)量關(guān)系 1.輸出整流電壓平均值Ud 圖210 三相半波可控整流電路電阻性 負載時的波形 0 60 每個晶閘管在一個周期里輪流導(dǎo)通 一次,ud為三相波形的一部分,故計算 平均電壓Ud只需取一相波形在1/3周期 內(nèi)的平均值即可。設(shè)相電壓,晶閘管 導(dǎo)通角為,則輸出整流平均電壓 6 6 2 )(sin2 2 3 ttdUU d 300時,波形連續(xù), 晶閘管導(dǎo)通角 1200 (2-30) cos17. 1cos 2 63 )(sin2 2 3 22 6 5 6 2 UU ttdUU d 當(dāng) 00時,UdUdo1.17U2為最 大值。 300,波

43、形斷續(xù),導(dǎo)通角 (2-31) 6 5 6 6 2 )(sin2 2 3 ttdUU d 6 2 )(sin2 2 3 ttdU 當(dāng) 1500時, , ud0,故三相半波可控整流電路 電阻性負載的移相范圍為1500,與 前述分析結(jié)論一致。 與 關(guān)系如圖211所示。 2.輸出電流平均值Id 1) 6 5 6 cos( 2 /UU d (2-32) 300 1500 (2-33) 3.晶閘管的平均電流 三個晶閘管輪流導(dǎo)通,每管平均電流為 Id的1/3。 (2-34) cos17. 1 2 R U I d ) 6 cos(1 675. 0 2 R U Id dTav II 3 1 0 30 4.晶閘管

44、電流有效值IT和變壓器次級繞 組電流有效值I2 (2-35) 0 30 )2cos 2 3 3 2 ( 2 1 )() sin2 ( 2 1 2 6 5 6 2 2 2 R U td R tU IIT 00 15030 (2-36) 由式(236)知, 150 0時, IT=I2=0。 根據(jù)式(232)、(233)及式 (235)、(236)可作出 , )2sin 4 1 2cos 4 3 6 5 ( 2 1 )() sin2 ( 2 1 2 6 2 2 2 R U td R tU IIT )2 3 sin( 2 1 6 5 2 1 2 R U dT II / d II / 2 隨 變化的關(guān)系

45、曲線如圖212所示。 左圖211三相半波可控整流電路 與 的關(guān)系 1電阻負載 2電感負載 3電阻電感負載 右圖212電阻性負載 、 與 的關(guān)系曲線 2 /UU d 0 0 30 0 60 0 90 0 120 0 150 2 . 0 4 . 0 6 . 0 8 . 0 2 . 1 1 23 0 0 30 0 60 0 90 0 120 0 150 25. 0 5 . 0 587.0 0 . 1 25. 1 5 . 1 ddT IIII/,/ 2 2 /UUd dT II / d II / 2 第第 十八十八 講講 主講教師:王念春主講教師:王念春 東南大學(xué)遠程教育 二、電感性負載 (一)工作原

46、理 當(dāng)整流電路帶電感性負載工作 時,在id減小的過程中,電感釋放 能量,在電源電壓下降到零并變?yōu)?負值時,由于電感中感應(yīng)電勢的作 用,仍能使原導(dǎo)通相的晶閘管承受 正向電壓繼續(xù)導(dǎo)通,整流電壓ud波 形出現(xiàn)負值。如果負值電感值較 大,電感儲能較多,則本相晶閘 管能維持導(dǎo)通到下一相晶閘管觸 發(fā)導(dǎo)通,才使本相晶閘管承受反 壓而關(guān)斷。每個晶閘管導(dǎo)通角 1200,負載電流id波形連續(xù), 電感量愈大,電流id脈動愈小。 當(dāng)電感量足夠大時,輸出電流id 波形近似于一條直線。 圖2-13中給出了三相半波 可控整流電路電感性負載 600時輸出整流電壓ud、電流id及 晶閘管承受電壓uTa的波形。 由于負載電流id

47、連續(xù),晶閘 管承受的最大反向和最大正向電壓 一樣都是線電壓峰值U2l。 a u b u c u a T b T c T R d u d i L d u a b c a T b T c T R d i L R d u 圖213 三相半波可控整流電路電感性負載的電 路及其波形 (二)基本數(shù)量關(guān)系 1.輸出整流電壓平均值 在電流連續(xù)情況下,晶閘管導(dǎo)通角 1200,整流電壓平均值 (237) cos17. 1cos 2 63 )(sin2 2 3 2 2 6 5 6 2 U U ttdUUd 00時,Ududo1.17U2為最大; 900時,ud0。從整流電壓ud的波形 看,正負面積相等,平均值為0,

48、故三 相半波可控整流電路大電感負載移相 范圍為900。Ud/U2與關(guān)系曲線如圖2 11曲線2。 2.電流平均值 (2-38) cos17. 1 2 R U R U I d d 3. 晶閘管電流有效值IT和變壓器次級 電流有效值I2 當(dāng)電感足夠大時,負載電流脈動分量很 小,id近似為平行于橫軸的直線,idId, 1200故 (2-39) d d dT I I III577. 0 3360 120 2 0 0 2 (三)線路中電感量較小時的情況 如果負載電感量L較小而電 阻R較大或控制角較大,則在 電流id上升時電感儲能較小, 下降時電感儲能全部放出不 足以維持電流連續(xù),這時電 流id將出現(xiàn)斷續(xù)。

49、從輸出電壓 波形來看,大電感負載 900 ud波形與橫軸所包圍的正負面 積相等,因此平均電壓Ud為零; 而此時電感不大,儲能有限, id斷續(xù),ud波形包圍的負面積將 小于正面積。當(dāng) 900時,這 現(xiàn)象將繼續(xù)存在,只有到1500 時,正負面積均為零,此時ud u d 或U d 都為零。因此控制特性 Ud/U2的關(guān)系表示為211的曲線3。 移相范圍為1500。 三、整流變壓器容量與整流功 率的關(guān)系( 00時) 整流功率PdUdId,就是整流電 路輸出給負載所要求的直流功率。 一般直流電路的輸入都經(jīng)過變 壓器。為了根據(jù)負載輸出的需要 來估算整流變壓器容量S,需要 計算S與Pd的關(guān)系。 變壓器的原邊和

50、副邊視在功 率可能相等也可能不相等,視線 路不同而異。因之有視在功率S1 (原邊)和S2(副邊)之分,通 常取其平均值作為變壓器的容量S。 下面以三相半波電路、大電 感負載、電流 id=Id的情況為例 來說明。 大電感負載時,整流變壓器 次級每相繞組電流波形i2波形如 圖214所示。i2為單方向的矩形 波,可將其分解為直流分量i2_和交流 分量i2。 圖214 整流變壓器初、次級電流波形 0 d I 3 1 2 i 3 4 3 2 d I 3 2 d I 3 1 t t 2 i 2 i 0 0 直流分量i2_不能感應(yīng)到初級,只有交 流分量i2才能耦合到初級。忽略變壓 器激磁電流并假定初次級匝數(shù)

51、相等, 則i1=i2。初級電流有效值有 (2-40) 變壓器初級視在功率S1 d dd I III 473. 0 3 4 ) 3 1 ( 3 2 ) 3 2 ( 2 1 2 2 1 (2-41) 變壓器次級視在功率S2 有 (2-42) 故變壓器容量S應(yīng)有 (2-43) ddd d d PIU I U IUIUS 21. 121. 1 473. 0 17. 1 333 12111 d d I U IUS577. 0 17. 1 33 222 ddd PIUS48. 148. 1 2 ddd PPPSSS35. 1)48. 121. 1 ( 2 1 )( 2 1 21 第第 十九十九 講講 主講

52、教師:王念春主講教師:王念春 東南大學(xué)遠程教育 由此可見,為了輸出功率Pd,變 壓器容量要比Pd大35%. 第三節(jié) 三相橋式全控整流電路 三相橋式全控整流電路與三 相半波電路相比,輸出整流電壓 提高一倍,輸出電壓的脈動較小, 變壓器利用率高且無直流磁化問 題。由于在整流裝置中,三相橋 電路晶閘管的最大失控時間只為 三相半波電路的一半,故控制快 速性較好,因而在大容量負載供 電、電力拖動控制系統(tǒng)等方面獲 得廣泛的應(yīng)用。 一、電路的構(gòu)成 從三相半波可控整流電路原理 知,共陰極電路工作時,變壓器 每相繞組中流過正向電流,共陽 極電路工作時,每相繞組流過反 向電流,為了提高變壓器利用率, 將共陰極電路

53、和共陽極電路輸出 串聯(lián),并接到變壓器次級繞組上, 如圖2-16所示。在三相橋式電路 的變壓器繞組中,一個周期里既流 過正向電流,又流過反向電流,提 高了變壓器的利用率,且直流磁勢 相互抵消,避免了直流磁化。 由于三相橋式整流電路是兩組三 相半波整流電路的串聯(lián),因此輸出 電壓是三相半波的兩倍。當(dāng)輸出電 流連續(xù)時Ud=2*1.17U2=1.35U2lcos 式中U2和U2l為電源變壓器次 級相電壓和線電壓有效值。 由于變壓器規(guī)格并未改變, 整流電壓卻比三相半波時大一倍, 因此輸出功率加大一倍。變壓器 利用率提高了,而晶閘管的電流 定額不變。在輸出電壓相同的情 況下,三相橋式晶閘管的電壓定 定額可比

54、三相不變線路的晶閘管 低一半。 上面從整體上分析了三相 橋式整流電路的特性,為了更具 體深入地了解三相全控整流電路, 下面詳細分析它的工作過程。 二、三相橋式全控電路的工作 過程 以圖217所示線路電感性負載 為例,對電路工作物理過程進行分 析。設(shè)電感較大,負載電流連續(xù), 波形平直。 先看控制角 0的情況,即在 電源電壓正半周每自然換相點依次 觸發(fā)晶閘管T+a、T+b、T+c,而 在電源電壓負半周每自然換相 點依次觸發(fā)T-a、T-b、T-c。圖2- 17中示出了工作波形。為了分析 方便,將電源供電周期T分成六 段,每段600。 晶閘管觸發(fā)導(dǎo)通的原則是: 共陰極組的晶閘管,哪個陽極電位最 高時,

55、哪個應(yīng)觸發(fā)導(dǎo)通;共陽極組的 晶閘管,哪個陰極電位最低時,哪個 應(yīng)觸發(fā)導(dǎo)通,相應(yīng)地 第一段: 設(shè)晶閘管T -b已通,此時a相電 壓最高,應(yīng)觸發(fā)晶閘管T+a,則晶 閘管T+a、T-b導(dǎo)通。電流由正a相輸 出,經(jīng)晶閘管T+a、負載、晶閘 管T-b回到負b相。因此輸出給負 載的整流電壓ud為 即為線電壓uab。 第二段: a相電壓仍最高,晶閘管T+a 仍導(dǎo)通,而c相電壓最負,所以 abbad uuuu 在這一段開始就應(yīng)當(dāng)觸發(fā)晶閘 管T-c使之導(dǎo)通,電流從b相換到c 相,同時晶閘管T-b換到T-c。電 流由a相輸出,經(jīng)T+a、負載、T-c 回到負c相。此時輸出整流電壓 ud為 accad uuuu 第三

56、段: 此時c相電壓仍最負,T-c導(dǎo)通。 而b相電壓變?yōu)樽罡?,故?yīng)觸發(fā)晶 閘管T+b導(dǎo)通,電流從a相換到b相, 變壓器b、c兩相工作,整流電壓ud 為udubucubc等等。以后各階 段依次輸出為uba、uca、ucb、uab、 uac。 a b c d u d i L R a T b T c T a T b T c T 第第 二十二十 講講 主講教師:王念春主講教師:王念春 東南大學(xué)遠程教育 圖217三相橋式全控整流電路及其工作波 形 由以上分析,可以得到以下幾點: 1.三相橋式全控整流電路,必 須有共陰極組和共陽極組各一個晶 閘管同時導(dǎo)通,才能形成輸出通路。 2.三相橋式全控整流電路是兩 組

57、三相不變電路的串聯(lián),因此與三 相不變電路一樣,對共陰極組觸發(fā) 脈沖應(yīng)依次觸發(fā)T+a、T+b、T+c, 因之它們的觸發(fā)脈沖之間的相位 差為1200;對于共陽極組觸發(fā)脈 沖應(yīng)依次觸發(fā)T-a、T-b、T-c,因 之它們觸發(fā)脈沖之間的相位差也 是1200。在負載電流連續(xù)的情況, 每個晶閘管導(dǎo)電1200。 3.共陰極組晶閘管是在正半周 觸發(fā),共陽極組晶閘管是在負半周 消費,因此接在同一相的兩個晶閘 管的觸發(fā)脈沖的相位差應(yīng)是1800。 例如接在a相的T+a和T-a,接在b相的 T+b和T-b,接在c相的T+c和T-c,它們 觸發(fā)脈沖之間相位差都是1800。 4.晶閘管的換流在共陰極組T+a、T+b、 T+

58、c之間或共陽極組T-a、T-b、T-c之間進 行。但從整個電路來說,每隔600有一 個晶閘管要換流,因此每隔600要觸發(fā) 一個晶閘管,其順序為 為了便于記憶,可畫出三個相差1200的 矢量表示共陰極組晶閘管T的下標(biāo)+a、 +b、+c,然后相應(yīng)各差1800畫出共陽極 abcabca TTTTTTT 晶閘管T的下標(biāo)-a、-b、-c得到相鄰隔 600的六個矢量,圖218,則順時鐘所 得順序即是各晶閘管換流順序。 圖218 晶閘管換流 順序 a b c c b a 5.為了保證電路在接通合閘后, 共陰極組和共陽極組應(yīng)各有一個晶 閘管同時導(dǎo)電,或者由于電流斷續(xù) 后再次導(dǎo)通,必須對兩組中應(yīng)導(dǎo)通 的一對晶閘

59、管同時有觸發(fā)脈沖。常 用的方法是采用間隔為600的雙觸 發(fā)脈沖,即是在觸發(fā)某一個晶閘管 時,同時給前一個晶閘管補發(fā)一 個脈沖,使共陰極組和共陽極組 的兩個應(yīng)導(dǎo)通的晶閘管都有脈沖。 如當(dāng)觸發(fā)T+a時,給T-b也送觸發(fā) 脈沖;給加T-c觸發(fā)時,同時再給 T+a送觸發(fā)脈沖等等。因此用雙脈 沖觸發(fā),在每個周期內(nèi)對每個晶 閘管要觸發(fā)兩次,兩次觸發(fā)脈 沖間隔600。如果把每個晶閘管 依次觸發(fā)的脈沖延至600以上, 一般取8001000而小于1200, 則稱寬脈沖觸發(fā),也可以達到 與雙脈沖觸發(fā)的相同效果。通 常仍采用雙脈沖觸發(fā)電路,因 脈沖變壓器體積較小,且易于 達到脈沖前沿較陡,需要功率 也較小,只是線路

60、接線稍為復(fù) 雜。 6.整流后的輸出電壓是兩 相電壓相減后的波形,即是線 電壓??刂平菫榱銜r的輸出電 壓ud,是線電壓正半周的包絡(luò) 線。線電壓的交點與相電壓的 交點是在同一角度位置上,所 以相電壓的交點同樣是自然換 相點。還可見三相橋式情況電 路的整流電壓在一個周期內(nèi)脈 動六次,對于工頻電源脈動頻 率為6*50Hz。比三相半波時大 一倍。 7.晶閘管應(yīng)能承受峰值電壓,即 U2l。 當(dāng)控制角不為零時,晶閘管在觸發(fā) 導(dǎo)通前承受正向電壓,其大小與有關(guān)。 現(xiàn)在分析 300時的工作波形,波 形示于圖219。此時每個晶閘管是從 自然換相點后移一個 角開始換相。 如晶閘管T+a和T-c導(dǎo)通時輸出線電壓uac,

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論