三相半波可控整流電路

1、三相半波可控整流電路圖1三相半波可控整就電路共陰相接法電阻負(fù)載時(shí)的電路及口時(shí)的波形UGIlli 代kz Pz '一 .o Sc i Si4 1/ °i ft A 圖2三相半波可控整流電路,電阻負(fù)載， = 30°時(shí)的波形圖3 三相半波可控整流電路,電阻負(fù)載， = 60"時(shí)的波形(1)工作原理三相半波可控整流電路如圖1 a)所示。為得到零線，變壓器二次側(cè)必 須接成星形，而一次側(cè)接成三角形， 避免3次諧波電流流人電網(wǎng)。三個(gè)晶閘管分 別接入a、b、c三相電源，它們的陰極連接在一起，稱為共陰極接法，這種接法 觸發(fā)電路有公共端，連線方便。假設(shè)將電路中的晶閘管換作二極管

2、，并用 VD表示，該電路就成為三相 半波不可控整流電路，以下首先分析其工作情況。此時(shí)，三個(gè)二極管對(duì)應(yīng)的相電壓中哪一個(gè)的值最大，則該相所對(duì)應(yīng)的 二極管導(dǎo)通，并使另兩相的二極管承受反壓關(guān)斷， 輸出整流電壓即為該相的相電 壓，波形如圖1 d)所示。在一個(gè)周期中，器件工作情況如下：在 口t2期間，a 相電壓最高，VD導(dǎo)通，Ud= ua；在t2cot3期間，b 相電壓最高，VD!導(dǎo)通，Ud= Ub；在t3t4期間，C 相電壓最高，VB導(dǎo)通，Ud= Uc0此后， 在下一周期相當(dāng)于 口的位置即COt4時(shí)刻，VD又導(dǎo)通，重復(fù)前一周期的工作情 況。如此，一周期中VD、VD2、V。輪流導(dǎo)通，每管各導(dǎo)通120

3、76;。Ud波形為三個(gè) 相電壓在正半周期的包絡(luò)線。在相電壓的交點(diǎn) t1、cot2、t3處，均出現(xiàn)了二極管換相，即電 流由一個(gè)二極管向另一 個(gè)二極管轉(zhuǎn)移，稱這些交點(diǎn)為自然換相點(diǎn)。對(duì)三相半波 可控整流電路而言，自然換相點(diǎn)是各相品閘管能觸發(fā)導(dǎo)通的最早時(shí)刻，將其作為計(jì)算各晶閘管觸發(fā)角a 的起點(diǎn)，即a=0°,要改變觸發(fā)角只能是在此基礎(chǔ)上增大，即沿時(shí)間坐標(biāo)軸向右移。若在自然換相點(diǎn)處觸發(fā)相應(yīng)的品閘管導(dǎo)通，則電路的工作情況與以上分析的二極管整流工作情況一樣。由單相可控整流電路可知，各種單相可控整流電路的自然換相點(diǎn)是變壓器二次電壓U2的過(guò)零點(diǎn)。當(dāng)a = 0o時(shí)，變壓器二次側(cè) a相繞組和晶閘管VT1的電

4、流波形如 圖1 e)所示，另兩相電流波形形X相同，相位依次滯后 120°,可見(jiàn)變壓器二次 繞組電流有直流分量。圖1 f)是VTi兩端的電壓波形，由3段組成：第1段,VTi導(dǎo)通期問(wèn)，為一管壓降，可近似為Uvt1=0;第2段，在VT關(guān)斷后，VT2導(dǎo)通期間，Uvt1二UaUb = Uab ,為一段線電壓；第3段，在VT3導(dǎo)通期間，Uvt1= UaUc = U ac為另一段線電壓。即晶閘管電壓由一段管壓降和兩段線電壓組成。由圖可見(jiàn)，a = 00時(shí)，晶閘管承受的兩段線電壓均為負(fù)值，隨著 a 增大，品閘管承 受的電壓中正的部分逐漸增多。其他兩管上的電壓波形形狀相同，相位依次差 120°

5、 0增大 a 值，將脈沖后移，整流電路的工作情況相應(yīng)地發(fā)生變化。圖2是a =30°時(shí)的波形。從輸出電壓、電流的波形可看出，這時(shí)負(fù)載電 流處于連續(xù)和斷續(xù)的臨界狀態(tài)，各相仍導(dǎo)電 120°。如果a >30°,例如a =60°時(shí)，整流電壓的波形如圖3所示，當(dāng)導(dǎo)通 一相的相電壓過(guò)零變負(fù)時(shí)，該相晶閘管關(guān)斷。此時(shí)下一相晶閘管雖承受正電壓， 但它的觸發(fā)脈沖還未到，不會(huì)導(dǎo)通，因此輸出電壓電流均為零，直到觸發(fā)脈沖出 現(xiàn)為止。這種情況下，負(fù)載電流斷續(xù)，各晶閘管導(dǎo)通角為90°,小于120°若a角繼續(xù)增大，整流電壓將越來(lái)越小，a= 150°時(shí)，

6、整流輸出電 壓為零。故電阻負(fù)載時(shí)a 角的移相范圍為150°。(2)負(fù)載電壓整流電壓平均值的計(jì)算分兩種情況：1) a030°時(shí)，負(fù)載電流連續(xù)，有十"TIU? sin 印拉（w力-U2 Coste -1.17 coset3 6當(dāng) a = 0 時(shí)，Ud 最大，為 Ud= Ud0=1.17U2.2) a >30°時(shí)，負(fù)載電流斷續(xù)，晶閘管導(dǎo)通角減小，此時(shí)有Ud = L 弋2” sin 印才必況）=t/al + co5（h ct） = 口.675 UJ1 十 cos（+ a:）上寬生+*2k6flTUd/U2隨 a 變化的規(guī)律如圖4中的曲線1所示。負(fù)載電流平均值為R品閘管承受的最大反向電壓，由圖1 e）不