第3章整流電路

1、3-1第第3章章 整流電路整流電路3-2第第3章章 整流電路整流電路引言引言整流電路的分類整流電路的分類：按組成的器件可分為不可控不可控、半控半控、全控全控三種。按電路結(jié)構(gòu)可分為橋式電路橋式電路和零式電路零式電路。按交流輸入相數(shù)分為單相電路單相電路和多相電路多相電路。按變壓器二次側(cè)電流的方向是單向或雙向，又分為單拍電路單拍電路和雙拍電路雙拍電路。整流電路整流電路：出現(xiàn)最早的電力電子電路，將交流電變?yōu)橹绷麟姟?-3理想化假設(shè) 為使分析過程中能突出主要矛盾，做如下理想化假設(shè)： 1）開關(guān)元件是理想的，即開關(guān)元件導(dǎo)通時通態(tài)壓降為零，阻斷時電阻為無窮大 2）變壓器是理想的，即變壓器的漏抗為零，繞組的電阻

2、為零，勵磁電流為零 3）電網(wǎng)電壓是理想的正弦波.3-43.1 單相可控整流電路單相可控整流電路3-53.1.1 單相半波可控整流電路單相半波可控整流電路圖2-1 單相半波可控整流電路及波形1 1）帶電阻負(fù)載的工作情況）帶電阻負(fù)載的工作情況變壓器T起變換電壓和電氣隔離的作用。電阻負(fù)載的特點(diǎn)電阻負(fù)載的特點(diǎn)：電壓與電流成正比，兩者波形相同。TVTRa)u1u2uVTudidwt0wt1p2 pu2b)wtug0c)wtudd)0wtuVTe)0 單相半波可控整流電路單相半波可控整流電路(Single Phase Half Wave Controlled Rectifier)aq3-6在分析整流電路工

3、作時，認(rèn)為晶閘管（開關(guān)器件）為在分析整流電路工作時，認(rèn)為晶閘管（開關(guān)器件）為理想理想器件器件，即晶閘管導(dǎo)通時其管壓降等于零，晶閘管阻斷時，即晶閘管導(dǎo)通時其管壓降等于零，晶閘管阻斷時其漏電流等于零，除非特意研究晶閘管的開通、關(guān)斷過其漏電流等于零，除非特意研究晶閘管的開通、關(guān)斷過程，一般認(rèn)為晶閘管的開通與關(guān)斷過程瞬時完成。程，一般認(rèn)為晶閘管的開通與關(guān)斷過程瞬時完成。 改變觸發(fā)時刻，改變觸發(fā)時刻，ud和和id波形隨之改變，直流輸出電壓波形隨之改變，直流輸出電壓ud為極性不變?yōu)闃O性不變,但瞬時值變化的但瞬時值變化的脈動直流脈動直流，其波形只在，其波形只在u2正正半周內(nèi)出現(xiàn)，故稱半周內(nèi)出現(xiàn)，故稱“半波半

4、波”整流。加之電路中采用了可整流。加之電路中采用了可控器件晶閘管，且交流輸入為控器件晶閘管，且交流輸入為單相單相，故該電路稱為，故該電路稱為單相單相半波可控整流電路半波可控整流電路。整流電壓。整流電壓ud波形在一個電源周期中波形在一個電源周期中只脈動只脈動1次次，故該電路為，故該電路為單脈波整流電路單脈波整流電路。3.1.1 單相半波可控整流電路單相半波可控整流電路3-73.1.1 單相半波可控整流電路單相半波可控整流電路 VT的a 移相范圍為180 通過控制觸發(fā)脈沖的相位來控制直流輸出電壓大小的方式稱為相位控制方式相位控制方式，簡稱相控方式相控方式。 首先，引入兩個重要的基本概念：觸發(fā)延遲角

5、觸發(fā)延遲角：從晶閘管開始承受正向陽極電壓起到施加觸發(fā)脈沖止的電角度,用a表示,也稱觸發(fā)角或控制角。導(dǎo)通角導(dǎo)通角：晶閘管在一個電源周期中處于通態(tài)的電角度，用表示 ?；緮?shù)量關(guān)系基本數(shù)量關(guān)系直流輸出電壓平均值為paaapwwp2cos145. 0)cos1 (22)(sin221222dUUttdUU(3-1)3-83.1.1 單相半波可控整流電路單相半波可控整流電路2) 帶阻感負(fù)載的工作情況帶阻感負(fù)載的工作情況帶阻感負(fù)載的單相半波電路及其波形阻感負(fù)載的特點(diǎn)阻感負(fù)載的特點(diǎn)：電感對電流變化有抗拒作用，使得流過電感的電流不發(fā)生突變。討論負(fù)載阻抗角j、觸發(fā)角a、晶閘管導(dǎo)通角的關(guān)系。wu20wt1p2 p

6、tb)twud0d)twid0e)wtuVT0f)wtug0c)a+ + +- -q電路分析電路分析 晶閘管晶閘管VT處于斷態(tài)處于斷態(tài),id=0,ud=0,uVT=u2。 在在w wt1時刻，即觸發(fā)角時刻，即觸發(fā)角a a處處 ud=u2。 L的存在使的存在使id不能突變不能突變，id從從0開始開始增加。增加。 u2由正變負(fù)的過零點(diǎn)處，由正變負(fù)的過零點(diǎn)處，id已經(jīng)處已經(jīng)處于減小的過程中，但尚未降到零，因于減小的過程中，但尚未降到零，因此此VT仍處于通態(tài)仍處于通態(tài)。 w wt2時刻，電感能量釋放完畢，時刻，電感能量釋放完畢，id降至零，降至零，VT關(guān)斷并立即承受反壓關(guān)斷并立即承受反壓。 由于電感的

7、存在延遲了由于電感的存在延遲了VT的關(guān)斷的關(guān)斷時刻，使時刻，使ud波形出現(xiàn)負(fù)的部分，與帶波形出現(xiàn)負(fù)的部分，與帶電阻負(fù)載時相比其平均值電阻負(fù)載時相比其平均值Ud下降。下降。 3-93.1.1 單相半波可控整流電路單相半波可控整流電路對單相半波電路的分析可基于上述方法進(jìn)行：當(dāng)VT處于斷態(tài)時，相當(dāng)于電路在VT處斷開，id=0。當(dāng)VT處于通態(tài)時，相當(dāng)于VT短路。圖3-3 單相半波可控整流電路的分段線性等效電路a)VT處于關(guān)斷狀態(tài) b)VT處于導(dǎo)通狀態(tài) a)b)VTRLVTRLu2u2電力電子電路的一種基本分析方法通過器件的理想化，將電路簡化為分段線性電路。器件的每種狀態(tài)對應(yīng)于一種線性電路拓?fù)洹?-10

8、3.1.1 單相半波可控整流電路單相半波可控整流電路當(dāng)VT處于通態(tài)時，如下方程成立：VTb)RLu2b) VT處于導(dǎo)通狀態(tài)tURitiLwsin2dd2dd（3-2）)sin()sin(tanjaqjajqe（3-4）初始條件：t= ，id=0。求解式（3-2）并將初始條件代入可得當(dāng)t=+ 時，id=0，代入式（3-3）并整理得 )sin(2)sin(22)(2djwjaawwtZUeZUitLR（3-3）22)( LRZwRLwjarctan其中 ，3-113.1.1 單相半波可控整流電路單相半波可控整流電路續(xù)流二極管續(xù)流二極管u2udiduVTiVTIdIdwt1wtwtwtwtwtwtO

9、OOOOOp-ap+ab)c)d)e)f)g)iVDRa)圖3-4 單相半波帶阻感負(fù)載有續(xù)流二極管的電路及波形 當(dāng)u2過零變負(fù)時，VDR導(dǎo)通，ud為零，VT承受反壓關(guān)斷。L儲存的能量保證了電流id在L-R-VDR回路中流通，此過程通常稱為續(xù)流續(xù)流。電路分析電路分析 u2正半周時，與沒有續(xù)流二正半周時，與沒有續(xù)流二極管極管 時的情況是一樣的。時的情況是一樣的。 當(dāng)當(dāng)u2過零變負(fù)時，過零變負(fù)時，VDR導(dǎo)通，導(dǎo)通，ud為零，此時為負(fù)的為零，此時為負(fù)的u2通過通過VDR向向VT施加反壓使其關(guān)斷，施加反壓使其關(guān)斷，L儲存儲存的能量保的能量保 證了電流證了電流id在在L-R-VDR回路回路中流通，此過程通

10、常稱為中流通，此過程通常稱為續(xù)續(xù)流流。 若若L足夠大，足夠大，id連續(xù)連續(xù)，且，且id波波形接形接 近一條水平線近一條水平線 。3-12 基本數(shù)量關(guān)系基本數(shù)量關(guān)系 流過晶閘管的電流平均值流過晶閘管的電流平均值IdT和有效值和有效值IT分別為：分別為： 續(xù)流二極管的電流平均值續(xù)流二極管的電流平均值IdDR和有效值和有效值IDR分別為分別為 其移相范圍為其移相范圍為180 ，其承受的最大正反向電壓均為，其承受的最大正反向電壓均為u2的峰值即的峰值即 。 續(xù)流二極管承受的電壓為續(xù)流二極管承受的電壓為-ud，其最大反向電壓為，其最大反向電壓為 ，亦為，亦為u2的峰值。的峰值。 單相半波可控整流電路的特

11、點(diǎn)是簡單，但輸出脈動大，變壓器二單相半波可控整流電路的特點(diǎn)是簡單，但輸出脈動大，變壓器二次側(cè)電流中含直流分量，造成變壓器鐵芯次側(cè)電流中含直流分量，造成變壓器鐵芯直流磁化直流磁化。為使變壓器。為使變壓器鐵芯不飽和，需增大鐵芯截面積，增大了設(shè)備的容量。鐵芯不飽和，需增大鐵芯截面積，增大了設(shè)備的容量。 3.1.1 3.1.1 單相半波可控整流電路單相半波可控整流電路ddTIIpap2ddTItdIIpapwppa2)(212ddDRIIpap2ddDRItdIIpapwpapp2)(2122(3-5)(3-6)(3-7)(3-8)22U22U3-133.1.1 單相半波可控整流電路單相半波可控整流電

12、路VT的a 移相范圍為180 。簡單，但輸出脈動大，變壓器二次側(cè)電流中含直流分量，造成變壓器鐵芯直流磁化。實際上很少應(yīng)用此種電路。分析該電路的主要目的建立起整流電路的基本概念。 單相半波可控整流電路的特點(diǎn)單相半波可控整流電路的特點(diǎn)3-143.1.2 單相橋式全控整流電路單相橋式全控整流電路1) 帶電阻負(fù)載的工作情況帶電阻負(fù)載的工作情況a)u ( i )pwtwtwt000i2udidb)c)d)ddaauVT1,4圖3-5 單相全控橋式帶電阻負(fù)載時的電路及波形工作原理及波形分析工作原理及波形分析VT1和VT4組成一對橋臂，在u2正半周承受電壓u2，得到觸發(fā)脈沖即導(dǎo)通，當(dāng)u2過零時關(guān)斷。VT2和

13、VT3組成另一對橋臂，在u2正半周承受電壓-u2，得到觸發(fā)脈沖即導(dǎo)通，當(dāng)u2過零時關(guān)斷。電路結(jié)構(gòu)電路結(jié)構(gòu)單相橋式全控整流電路單相橋式全控整流電路(Single Phase Bridge Contrelled Rectifier)3-15wt0i2d)pwt0udidb)aawt0c)uVT1,4圖3-5 單相全控橋式帶電阻負(fù)載時的電路及波形3-163.1.2 單相橋式全控整流電路單相橋式全控整流電路數(shù)量關(guān)系數(shù)量關(guān)系paaapwwp2cos19 . 02cos122)( dsin21222dUUttUU（3-9）a 角的移相范圍為180。向負(fù)載輸出的平均電流值為：流過晶閘管的電流平均值只有輸出直

14、流平均值的一半，即：2cos145.0212ddVTaRUII（3-10）2cos19 . 02cos12222ddaapRURURUI(3-11)pwtwtwt000i2udidb)c)d)ddaauVT1,43-173.1.2 單相橋式全控整流電路單相橋式全控整流電路流過晶閘管的電流有效值：變壓器二次測電流有效值I2與輸出直流電流I有效值相等：由式（2-12）和式（2-13）得：不考慮變壓器的損耗時，要求變壓器的容量 S=U2I2。papapwwppa2sin212)(d)sin2(21222VTRUttRUI（3-12）papapwwppa2sin21)()sin2(12222RUtdt

15、RUII（3-13）II21VT（3-14）pwtwtwt000i2udidb)c)d)ddaauVT1,43-183.1.2 單相橋式全控整流電路單相橋式全控整流電路2）帶阻感負(fù)載的工作情況）帶阻感負(fù)載的工作情況 u2OwtOwtOwtudidi2b)OwtOwtuVT1,4OwtOwtIdIdIdIdIdiVT2,3iVT1,4圖3-6 單相全控橋帶阻感負(fù)載時的電路及波形 假設(shè)電路已工作于穩(wěn)態(tài)，id的平均值不變。假設(shè)負(fù)載電感很大，負(fù)載電流id連續(xù)且波形近似為一水平線。u2過零變負(fù)時，晶閘管VT1和VT4并不關(guān)斷。至t=+a 時刻，晶閘管VT1和VT4關(guān)斷，VT2和VT3兩管導(dǎo)通。VT2和V

16、T3導(dǎo)通后，VT1和VT4承受反壓關(guān)斷，流過VT1和VT4的電流迅速轉(zhuǎn)移到VT2和VT3上，此過程稱換相換相，亦稱換流換流。3-192Ow wtOw wtOw wtudidi2b)Ow wtOw wtuVT1,4Ow wtOw wtIdIdIdIdIdiVT2,3iVT1,4圖3-6 單相全控橋帶阻感負(fù)載時的電路及波形 3-203.1.2 單相橋式全控整流電路單相橋式全控整流電路 數(shù)量關(guān)系數(shù)量關(guān)系apaaapwwpcos9 . 0cos22)(dsin21222dUUttUU（3-15）晶閘管移相范圍為90。晶閘管導(dǎo)通角與a無關(guān)，均為180。電流的平均值和有效值：變壓器二次側(cè)電流i2的波形為正

17、負(fù)各180的矩形波，其相位由a角決定，有效值I2=Id。ddT21IIddT707. 021III晶閘管承受的最大正反向電壓均為 。22U2OwtOwtOwtudidi2b)OwtOwtuVT1,4OwtOwtIdIdIdIdIdiVT2,3iVT1,43-213.1.2 單相橋式全控整流電路單相橋式全控整流電路3） 帶反電動勢負(fù)載時的工作情況圖3-7 單相橋式全控整流電路接反電動勢電阻負(fù)載時的電路及波形 在|u2|E時，才有晶閘管承 受正電壓，有導(dǎo)通的可能。在a 角相同時，整流輸出電壓比電阻負(fù)載時大。導(dǎo)通之后， ud=u2， ， 直至|u2|=E，id即降至0使得 晶閘管關(guān)斷，此后ud=E

18、。REuidd與電阻負(fù)載時相比，晶閘管提前了電角度停止導(dǎo)電，稱為停止導(dǎo)電角，212sinUE（3-16）b)idOEudwtIdOwtaq3-223.1.2 單相橋式全控整流電路單相橋式全控整流電路當(dāng) 30 的情況（的情況（圖3-14 ） 特點(diǎn)：負(fù)載電流斷續(xù)，晶閘管導(dǎo)通角小于120 。b)c)d)e)f)u2uaubuca =0Owt1wt2wt3uGOudOOuabuacOiVT1uVT1wtwtwtwtwta)R動畫演示3-363.2.1 三相半波可控整流電路三相半波可控整流電路aapwwpapapcos17.1cos263)(sin2321226562dUUttdUU（3-18）當(dāng)a=0

19、時，Ud最大，為 。2d0d17.1UUU)6cos(1675. 0)6cos(1223)(sin2321262dapappwwppapUttdUU(3-19)整流電壓平均值的計算整流電壓平均值的計算a30時，負(fù)載電流連續(xù)，有：a30時，負(fù)載電流斷續(xù)，晶閘管導(dǎo)通角減小，此時有：3-373.2.1 三相半波可控整流電路三相半波可控整流電路Ud/U2隨a變化的規(guī)律如圖2-15中的曲線1所示。03060901201501.17321a/( )Ud/U2圖3-15 三相半波可控整流電路Ud/U2隨a變化的關(guān)系1電阻負(fù)載 2電感負(fù)載 3電阻電感負(fù)載3-383.2.1 三相半波可控整流電

20、路三相半波可控整流電路 負(fù)載電流平均值為 晶閘管承受的最大反向電壓，為變壓器二次線電壓峰值，即晶閘管陽極與陰極間的最大正向電壓等于變壓器二次相電壓的峰值，即RUIdd（3-20）222RM45.2632UUUU（3-21）22UUFM（3-22）3-393.2.1 三相半波可控整流電路三相半波可控整流電路2）阻感負(fù)載）阻感負(fù)載圖3-16 三相半波可控整流電路，阻感負(fù)載時的電路及a =60時的波形特點(diǎn)：阻感負(fù)載，L值很大，id波形基本平直。a30時：整流電壓波形與電阻負(fù)載時相同。a30時（如a=60時的波形如圖2-16所示）。u2過零時，VT1不關(guān)斷，直到VT2的脈沖到來，才換流，ud波形中出現(xiàn)

21、負(fù)的部分。id波形有一定的脈動，但為簡化分析及定量計算，可將id近似為一條水平線。阻感負(fù)載時的移相范圍為90。udiauaubucibiciduacOwtOwtOOwtOOwtawtwt動畫演示3-403.2.1 三相半波可控整流電路三相半波可控整流電路數(shù)量關(guān)系數(shù)量關(guān)系由于負(fù)載電流連續(xù)， Ud可由式（3-18）求出，即acos17. 12UUdUd/U2與a成余弦關(guān)系，如圖3-15中的曲線2所示。如果負(fù)載中的電感量不是很大，Ud/U2與a的關(guān)系將介于曲線1和2之間，曲線3給出了這種情況的一個例子。03060901201501.17321a/( )Ud/U2圖3-15 三相半波

22、可控整流電路Ud/U2隨a變化的關(guān)系1電阻負(fù)載 2電感負(fù)載 3電阻電感負(fù)載3-413.2.1 三相半波可控整流電路三相半波可控整流電路變壓器二次電流即晶閘管電流的有效值為晶閘管的額定電流為晶閘管最大正、反向電壓峰值均為變壓器二次線電壓峰值三相半波的主要缺點(diǎn)在于其變壓器二次電流中含有直流分量，為此其應(yīng)用較少。ddVT2577. 031IIII（3-23）dVTVT(AV)368. 057. 1III（3-24）2RMFM45. 2UUU（3-25）3-423.2.2 三相橋式全控整流電路三相橋式全控整流電路三相橋是應(yīng)用最為廣泛的整流電路共陰極組共陰極組陰極連接在一起的3個晶閘管（VT1，VT3，

23、VT5）共陽極組共陽極組陽極連接在一起的3個晶閘管（VT4，VT6，VT2）圖3-17 三相橋式全控整流電路原理圖導(dǎo)通順序： VT1VT2 VT3 VT4 VT5VT63-433.2.2 三相橋式全控整流電路三相橋式全控整流電路1）帶電阻負(fù)載時的工作情況）帶電阻負(fù)載時的工作情況當(dāng)a60 時，ud波形均連續(xù)，對于電阻負(fù)載，id波形與ud波形形狀一樣，也連續(xù) 波形圖： a =0 （圖318 ） a =30 （圖319） a =60 （圖320）當(dāng)a60 時，ud波形每60中有一段為零，ud波形不能出現(xiàn)負(fù)值 波形圖： a =90 （ 圖321）帶電阻負(fù)載時三相橋式全控整流電路a角的移相范圍是1203

24、-443.2.2 三相橋式全控整流電路三相橋式全控整流電路晶閘管及輸出整流電壓的情況如表21所示時 段IIIIIIIVVVI共陰極組中導(dǎo)通的晶閘管VT1VT1VT3VT3VT5VT5共陽極組中導(dǎo)通的晶閘管VT6VT2VT2VT4VT4VT6整流輸出電壓udua-ub=uabua-uc=uacub-uc=ubcub-ua=ubauc-ua=ucauc-ub=ucb 請參照圖3183-453.2.2 三相橋式全控整流電路三相橋式全控整流電路（2）對觸發(fā)脈沖的要求：按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的順序，相位依次差60。共陰極組VT1、VT3、VT5的脈沖依次差120，共陽極組VT4

25、、VT6、VT2也依次差120。同一相的上下兩個橋臂，即VT1與與VT4，VT3與與VT6，VT5與與VT2，脈沖相差180。 三相橋式全控整流電路的特點(diǎn)特點(diǎn)（1）2管同時通形成供電回路，其中共陰極組和共陽極組各1，且不能為同1相器件。3-463.2.2 三相橋式全控整流電路三相橋式全控整流電路（3）ud一周期脈動6次，每次脈動的波形都一樣，故該電路為6脈波整流電路。（4）需保證同時導(dǎo)通的2個晶閘管均有脈沖可采用兩種方法：一種是寬脈沖觸發(fā) 一種是雙脈沖觸發(fā)（常用） (5）晶閘管承受的電壓波形與三相半波時相同，晶閘管承受最大正、反向電壓的關(guān)系也相同。 三相橋式全控整流電路的特點(diǎn)特點(diǎn)3-47a60

26、 時時（a =0 圖322；a =30 圖323）ud波形連續(xù)，工作情況與帶電阻負(fù)載時十分相似。 各晶閘管的通斷情況 輸出整流電壓ud波形 晶閘管承受的電壓波形3.2.2 三相橋式全控整流電路三相橋式全控整流電路2) 阻感負(fù)載時的工作情況阻感負(fù)載時的工作情況主要包括a 60 時（時（ a =90圖324）阻感負(fù)載時的工作情況與電阻負(fù)載時不同。 電阻負(fù)載時，ud波形不會出現(xiàn)負(fù)的部分。 阻感負(fù)載時，ud波形會出現(xiàn)負(fù)的部分。帶阻感負(fù)載時，三相橋式全控整流電路的a角移相范圍為90 。區(qū)別在于：得到的負(fù)載電流id波形不同。 當(dāng)電感足夠大的時候， id的波形可近似為一條水平線。3-483.2.2 三相橋式

27、全控整流電路三相橋式全控整流電路3) 定量分析定量分析當(dāng)整流輸出電壓連續(xù)時（即帶阻感負(fù)載時，或帶電阻負(fù)載a60 時）的平均值為： 帶電阻負(fù)載且a 60時，整流電壓平均值為：輸出電流平均值為 ：Id=Ud /Rawwpapapcos34.2)(sin63123232dUttdUU（3-26）)3cos(134.2)(sin63232dapwwppapUttdUU（3-27）3-493.2.2 三相橋式全控整流電路三相橋式全控整流電路當(dāng)整流變壓器為圖2-17中所示采用星形接法，帶阻感負(fù)載時，變壓器二次側(cè)電流波形如圖3-23中所示，其有效值為：ddddIIIII816.03232)(3221222p

28、pp（3-28）晶閘管電壓、電流等的定量分析與三相半波時一致。接反電勢阻感負(fù)載時，在負(fù)載電流連續(xù)的情況下，電路工作情況與電感性負(fù)載時相似，電路中各處電壓、電流波形均相同。僅在計算Id時有所不同，接反電勢阻感負(fù)載時的Id為：REUIdd（3-29）式中R和E分別為負(fù)載中的電阻值和反電動勢的值。3-50ik=ib是逐漸增大的， 而ia=Id-ik是逐漸減小的。當(dāng)ik增大到等于Id時，ia=0，VT1關(guān)斷,換流過程結(jié)束。3.3 變壓器漏感對整流電路的影響變壓器漏感對整流電路的影響考慮包括變壓器漏感在內(nèi)的交流側(cè)電感的影響，該漏感可用一個集中的電感LB表示?，F(xiàn)以三相半波為例，然后將其結(jié)論推廣。VT1換相

29、至VT2的過程：因a、b兩相均有漏感，故ia、ib均不能突變。于是VT1和VT2同時導(dǎo)通，相當(dāng)于將a、b兩相短路，在兩相組成的回路中產(chǎn)生環(huán)流ik。圖3-25 考慮變壓器漏感時的三相半波可控整流電路及波形udidwtOwtOgiciaibiciaIduaubuca3-513.3 變壓器漏感對整流電路的影響變壓器漏感對整流電路的影響換相重疊換相重疊角角換相過程持續(xù)的時間，用電角度g g表示。換相過程中，整流電壓ud為同時導(dǎo)通的兩個晶閘管所對應(yīng)的兩個相電壓的平均值。換相壓降與不考慮變壓器漏感時相比，ud平均值降低的多少。2ddddbakBbkBaduutiLutiLuu（3-30）dB0B6565B

30、6565Bbb6565dbd23d23)(ddd23)(d)dd(23)(d)(3/21IXiLttiLttiLuutuuUIpwpwpwpwppgapapgapapgapadkkk（3-31）3-523.3 變壓器漏感對整流電路的影響變壓器漏感對整流電路的影響換相重疊角g g的計算B2Bab2)65sin(62)(ddLtULuutipwk由上式得：)65sin(26ddB2pwwtXUtik進(jìn)而得出：)65cos(cos26)(d)65sin(26B265B2pwawpwwpatXUttXUitk（3-32）（3-33）（3-34）3-533.3 變壓器漏感對整流電路的影響變壓器漏感對整流

31、電路的影響由上述推導(dǎo)過程，已經(jīng)求得：)65cos(cos26)(d)65sin(26B265B2pwawpwwpatXUttXUitk 當(dāng) 時， ，于是65pgawtdkIig g 隨其它參數(shù)變化的規(guī)律： （1） Id越大則g g 越大； （2） XB越大g g 越大； （3） 當(dāng)a a90 時，a a 越小g g 越大。)cos(cos26B2dgaaXUI（3-35）2dB62)cos(cosUIXgaa（3-36）3-543.3 變壓器漏感對整流電路的影響變壓器漏感對整流電路的影響 變壓器漏抗對各種整流電路的影響變壓器漏抗對各種整流電路的影響 dUdBIXpdB2IXpdB23IXpdB

32、3IXpdB2ImXp)cos(cosgaa2Bd2UXI2Bd22UXI2dB62UIX2dB62UIXmUXIpsin22Bd電路形式單相全波單相全控橋三相半波三相全控橋m脈波整流電路 表3-2 各種整流電路換相壓降和換相重疊角的計算23U23U注：單相全控橋電路中，XB在一周期的兩次換相中都起作用，等效為m=4。 三相橋等效為相電壓等于 的6脈波整流電路，故其m=6，相電壓按 代入。23U23U3-553.3 變壓器漏感對整流電路的影響變壓器漏感對整流電路的影響變壓器漏感對整流電路影響的一些結(jié)論變壓器漏感對整流電路影響的一些結(jié)論:出現(xiàn)換相重疊角g g ，整流輸出電壓平均值Ud降低。整流電

33、路的工作狀態(tài)增多。晶閘管的di/dt 減小，有利于晶閘管的安全開通。 有時人為串入進(jìn)線電抗器以抑制晶閘管的di/dt。換相時晶閘管電壓出現(xiàn)缺口，產(chǎn)生正的du/dt，可能使晶閘管誤導(dǎo)通，為此必須加吸收電路。 換相使電網(wǎng)電壓出現(xiàn)缺口，成為干擾源。3-56例：三相橋式不可控整流電路，阻感負(fù)載，例：三相橋式不可控整流電路，阻感負(fù)載，R=5，L=，U2=220V，XB=0.3，求，求Ud、Id、IVD、I2和和g g的值并作出的值并作出ud、iVD和和i2的波形。的波形。解：三相橋式不可控整流電路相當(dāng)于三相橋式可控整流電路解：三相橋式不可控整流電路相當(dāng)于三相橋式可控整流電路a a0時的情時的情況。況。

34、Ud2.34U2cosa aUd Ud3XBIdp p IdUdR 解方程組得：解方程組得： Ud2.34U2cosa a（13XB/p pR）486.9（V） Id97.38（A） 又又 =2 U2 即得出即得出 =0.892 換流重疊角換流重疊角g g26.93 二極管電流和變壓器二次測電流的有效值分別為二極管電流和變壓器二次測電流的有效值分別為 IVDId397.38333.46（A） I2a Id79.51（A） ud、iVD1和和i2a的波形如的波形如圖圖3-27所示。所示。acos)cos(gaBdXI6gcos323.3 變壓器漏感對整流電路的影響變壓器漏感對整流電路的影響3-5

35、73.4 電容濾波的不可控整流電路電容濾波的不可控整流電路3-583.4 電容濾波的不可控整流電路電容濾波的不可控整流電路在交直交變頻器、不間斷電源、開關(guān)電源等應(yīng)用場合中，大量應(yīng)用。最常用的是單相橋和三相橋兩種接法。由于電路中的電力電子器件采用整流二極管，故也稱這類電路為二極管整流電路。3-593.4.1電容濾波的單相不可控整流電路電容濾波的單相不可控整流電路常用于小功率單相交流輸入的場合，如目前大量普及的微機(jī)、電視機(jī)等家電產(chǎn)品中。1） 工作原理及波形分析工作原理及波形分析圖2-26 電容濾波的單相橋式不可控整流電路及其工作波形a) 電路 b) 波形基本工作過程基本工作過程：在u2正半周過零點(diǎn)

36、至w wt=0期間，因u2ud，故二極管均不導(dǎo)通，電容C向R放電，提供負(fù)載所需電流。至w wt=0之后，u2將要超過ud，使得VD1和VD4開通，ud=u2，交流電源向電容充電，同時向負(fù)載R供電。b)0iudqp2pwti,uda)+RCu1u2i2VD1VD3VD2VD4idiCiRud電容被充電到電容被充電到w wt=q q時，時，ud=u2，VD1和和VD4關(guān)斷。關(guān)斷。電容開始以時間常數(shù)電容開始以時間常數(shù)RC按指數(shù)函數(shù)放電按指數(shù)函數(shù)放電。 當(dāng)當(dāng)w wt=p p，即放電經(jīng)過，即放電經(jīng)過p p-q q角時，角時，ud降至開始充電時的初降至開始充電時的初值，另一對二極管值，另一對二極管VD2和

37、和VD3導(dǎo)通，此后導(dǎo)通，此后u2又向又向C充電充電，與與u2正半周的情況一樣。正半周的情況一樣。3-60 和和q q的確定的確定 指指VD1和和VD4導(dǎo)通的時刻與導(dǎo)通的時刻與u2過零點(diǎn)相距的角度，過零點(diǎn)相距的角度，q q指指VD1和和VD4的導(dǎo)通角。的導(dǎo)通角。 在在VD1和和VD4導(dǎo)通期間導(dǎo)通期間 式中，式中，ud(0)為為VD1、VD4開始導(dǎo)通時刻直流側(cè)電壓值。開始導(dǎo)通時刻直流側(cè)電壓值。 將將u2代入并求解得：代入并求解得： 而負(fù)載電流為：而負(fù)載電流為：于是于是)sin(222wtUu2021)0(sin2)0(udtiCuUutCdd)cos(22wwtCUiC)sin(222wtRURu

38、iR)sin(2)cos(222wwwtRUtCUiiiRCd(3-37)(3-38)(3-39)(3-40)(3-41)3.4.1電容濾波的單相不可控整流電路電容濾波的單相不可控整流電路3-61RCwq)(tgqwqpsin2)sin(222UeURC)(arctgRCwqpwwwwwsin1)()(arctg2RCRCRCeeRCRC可由式（可由式（3-45）求出）求出 ，進(jìn)而由式（，進(jìn)而由式（3-44）求出）求出q q,顯然顯然 和和q q僅由乘積僅由乘積w wRC決定。決定。 (3-42)(3-43)(3-44)(3-45)圖圖3-29 、q q與與w wRC的的關(guān)系曲線關(guān)系曲線則當(dāng)則

39、當(dāng)w wt=q q時，時，VD1和和VD4關(guān)斷。將關(guān)斷。將id(q q)=0代入式代入式（3-41），得：），得： 二極管導(dǎo)通后二極管導(dǎo)通后u2開始向開始向C充電時的充電時的ud與二極管關(guān)與二極管關(guān)斷后斷后C放電結(jié)束時的放電結(jié)束時的ud相等，故有下式成立：相等，故有下式成立： 由式（由式（3-42）和（）和（3-43）得）得 3.4.1電容濾波的單相不可控整流電路電容濾波的單相不可控整流電路3-62 q q的另外一種確定方法：的另外一種確定方法：VD1和和VD4的關(guān)斷時刻，從物的關(guān)斷時刻，從物理意義上講，就是兩個電壓下降速度相等的時刻，一個是理意義上講，就是兩個電壓下降速度相等的時刻，一個是電

40、源電壓的下降速度電源電壓的下降速度|du2 /d(w wt)|，另一個是假設(shè)二極管，另一個是假設(shè)二極管VD1和和VD4關(guān)斷而電容開始單獨(dú)向電阻放電時電壓的下降速度關(guān)斷而電容開始單獨(dú)向電阻放電時電壓的下降速度|dud/d(w wt)|p（下標(biāo)表示假設(shè)），據(jù)此即可確定（下標(biāo)表示假設(shè)），據(jù)此即可確定q q。圖圖3-29 、q q與與w wRC的關(guān)系曲線的關(guān)系曲線3.4.1電容濾波的單相不可控整流電路電容濾波的單相不可控整流電路3-63主要的數(shù)量關(guān)系主要的數(shù)量關(guān)系 輸出電壓平均值輸出電壓平均值 空載空載時，時， 重載重載時，時，Ud逐漸趨近于逐漸趨近于0.9U2，即趨近于接近，即趨近于接近電阻電阻負(fù)載

41、負(fù)載時的特性。時的特性。 在設(shè)計時根據(jù)負(fù)載的情況選擇電容在設(shè)計時根據(jù)負(fù)載的情況選擇電容C值，值，使使 , 此時輸出電壓為：此時輸出電壓為： Ud1.2U2 (3-46) 電流平均值電流平均值 輸出電流平均值輸出電流平均值IR為：為： IR=Ud/R (3-47) Id=IR (3-48) 二極管電流二極管電流iD平均值為：平均值為：ID=Id/2=IR/2 (3-49) 二極管承受的電壓二極管承受的電壓 為變壓器二次側(cè)電壓最大值，即為變壓器二次側(cè)電壓最大值，即 。 22UUd2/53TRC22U3.4.1電容濾波的單相不可控整流電路電容濾波的單相不可控整流電路3-643.4.1電容濾波的單相不

42、可控整流電路電容濾波的單相不可控整流電路 感容濾波的二極管整流電路感容濾波的二極管整流電路實際應(yīng)用中為了實際應(yīng)用中為了抑制電流沖擊抑制電流沖擊，常在直流側(cè)串，常在直流側(cè)串入較小的入較小的電感電感，但分析復(fù)雜。ud波形更平直，電流i2的上升段平緩了許多，這對于電路的工作是有利的。圖3-29 感容濾波的單相橋式不可控整流電路及其工作波形a） 電路圖 b）波形a)b)u2udi20qpwti2,u2,ud3-653.4.2電容濾波的三相不可控整流電路電容濾波的三相不可控整流電路1） 基本原理基本原理某一對二極管導(dǎo)通時，輸出電壓等于交流側(cè)線電壓中最大的一個，該線電壓既向電容供電，也向負(fù)載供電。當(dāng)沒有二

43、極管導(dǎo)通時，由電容向負(fù)載放電，ud按指數(shù)規(guī)律下降。圖3-30 電容濾波的三相橋式不可控整流電路及其波形a)b)Oiaudiduduabuac0qwtpp3wt電流電流id斷續(xù)和連續(xù)斷續(xù)和連續(xù) 比如在比如在VD1和和VD2同時導(dǎo)通之前同時導(dǎo)通之前VD6和和VD1是關(guān)斷的，是關(guān)斷的，交流側(cè)向直流側(cè)的充電電流交流側(cè)向直流側(cè)的充電電流id是是斷續(xù)斷續(xù)的。的。 VD1一直導(dǎo)通，交替時由一直導(dǎo)通，交替時由VD6導(dǎo)通換相至導(dǎo)通換相至VD2導(dǎo)通，導(dǎo)通，id是是連續(xù)連續(xù)的。的。 3-6632=+t)-32( - tRC1232=+t2t)(d32sin6d)(d)+tsin(6dpwpwwpwwpwqweUtU

44、 電流id 斷續(xù)和連續(xù)的臨界條件臨界條件w wRC=3在輕載時直流側(cè)獲得的充電電流是斷續(xù)的，重載時是連續(xù)的，分界點(diǎn)就是R= /w wC。33.4.2電容濾波的三相不可控整流電路電容濾波的三相不可控整流電路由 “電壓下降速度相等”的原則，可以確定臨界條件。假設(shè)在wt+d =2p/3的時刻“速度相等”恰好發(fā)生，則有圖2-31電容濾波的三相橋式整流電路當(dāng)w wRC等于和小于 時的電流波形 a）w wRC=b）w wRCua，VT6導(dǎo)通，此電流在流經(jīng)LP時，LP上要感應(yīng)一電動勢up，其方向是要阻止電流增大?？蓪?dǎo)出Lp兩端電壓、整流輸出電壓的數(shù)學(xué)表達(dá)式如下：1twwupud1,ud2OO60 360 w

45、t1wttb)a)uaubucucuaubub3-913.6.1帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路原理分析原理分析(續(xù)續(xù))：圖3-37 平衡電抗器作用下輸出電壓的波形和平衡電抗器上電壓的波形圖3-38 平衡電抗器作用下兩個晶閘管同時導(dǎo)電的情況雖然 ，但由于Lp的平衡作用，使得晶閘管VT6和VT1同時導(dǎo)通。 時間推遲至ub與ua的交點(diǎn)時， ub = ua ， 。之后 ub ub ，電流才從VT6換至VT2。此時VT1、VT2同時導(dǎo)電。每一組中的每一個晶閘管仍按三相半波的導(dǎo)電規(guī)律而各輪流導(dǎo)電。21dduu0puwupud1,ud2OO60 360 wt1wttb)

46、a)uaubucucuaubub3-923.6.1帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路由上述分析以可得：圖3-37 平衡電抗器作用下輸出電壓的波形和平衡電抗器上電壓的波形平衡電抗器中點(diǎn)作為整流電壓輸出的負(fù)端，其輸出的整流電壓瞬時值為兩組三相半波整流電壓瞬時值的平均值。波形如圖2-37 a。)(212121d2d1pd1pd2duuUuuuu（2-98）諧波分析分析詳見P75-P76。ud中的諧波分量比直流分量要小得多，且最低次諧波為六次諧波。直流平均電壓為：2017.1UUdu ,uwupd1d2OO60 360 wt1wttb)a)uaubucucuaubub

47、3-933.6.1帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路a a =30 、 a a =60 和和a a =90 時輸出電壓的波形分析時輸出電壓的波形分析圖3-39 當(dāng)a a =30、60、90時，雙反星形電路的輸出電壓波形 分析輸出波形時，可先求出ud1和ud2波形，然后根據(jù)式（3-98）做出波形( ud1+ud2 ) / 2。輸出電壓波形與三相半波電路比較，脈動程度減小了，脈動頻率加大一倍，f=300Hz。電感負(fù)載情況下，移相范圍是90。電阻負(fù)載情況下，移相范圍為120。90a。60a。30audududwtOwtOwtOuaubucucuaububucucua

48、ububucucuaub3-943.6.1帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路整流電壓平均值與三相半波整流電路的相等，為: Ud=1.17 U2 cos a a 將雙反星形電路與三相橋式電路進(jìn)行比較可得出以下結(jié)論：三相橋為兩組三相半波串聯(lián)，而雙反星形為兩組三相半波并聯(lián)，且后者需用平衡電抗器。當(dāng)U2相等時，雙反星形的Ud是三相橋的1/2，而Id是單相橋的2倍。兩種電路中，晶閘管的導(dǎo)通及觸發(fā)脈沖的分配關(guān)系一樣，ud和id的波形形狀一樣。3-953.6.2 多重化整流電路多重化整流電路概述： 整流裝置功率進(jìn)一步加大時，所產(chǎn)生的諧波、無功功率等對電網(wǎng)的干擾也隨之加大，為

49、減輕干擾，可采用多重化整流電路。原理： 按照一定的規(guī)律將兩個或更多的相同結(jié)構(gòu)的整流電路 進(jìn)行組合得到。目標(biāo)： 移項多重聯(lián)結(jié)減少交流側(cè)輸入電流諧波，串聯(lián)多重整流電路采用順序控制可提高功率因數(shù)。3-963.6.2 多重化整流電路多重化整流電路1) 移相多重聯(lián)結(jié)移相多重聯(lián)結(jié)圖3-40 并聯(lián)多重聯(lián)結(jié)的12脈波整流電路有并聯(lián)多重聯(lián)結(jié)和串聯(lián)多重聯(lián)結(jié)?？蓽p少輸入電流諧波，減小輸出電壓中的諧波并提高紋波頻率，因而可減小平波電抗器。使用平衡電抗器平衡電抗器來平衡2組整流器的電流。2個三相橋并聯(lián)而成的12脈波整流電路脈波整流電路。3-973.6.2 多重化整流電路多重化整流電路移相移相30 構(gòu)成的串聯(lián)構(gòu)成的串聯(lián)2

50、重聯(lián)結(jié)電路重聯(lián)結(jié)電路圖3-41 移相30串聯(lián)2重聯(lián)結(jié)電路 圖3-42 移相30串聯(lián)2重聯(lián)結(jié)電路電流波形整流變壓器二次繞組分別采用星形和三角形接法構(gòu)成相位相差30、大小相等的兩組電壓。該電路為12脈波整流電路。星形三角形0a)b)c)d)ia1Id180360ia2iab2iAIdiab2wtwtwtwt000Id2333Id33IdId323(1+ )Id323(1+)Id33Id133-983.6.2 多重化整流電路多重化整流電路iA基波幅值Im1和n次諧波幅值Imn分別如下：)32(34dd1IIImpp單橋時為（3-103）（3-104）, 3 , 2 , 1, 112341dkknIn

51、Imnp即輸入電流諧波次數(shù)為12k1，其幅值與次數(shù)成反比而降低。該電路的其他特性如下：直流輸出電壓 位移因數(shù) cosj j1 1=cosa a （單橋時相同）功率因數(shù) l l= cosj j1 1 =0.9886cosa aUUdcos266p3-993.6.2 多重化整流電路多重化整流電路利用變壓器二次繞阻接法的不同，互相錯開20，可將三組橋構(gòu)成串聯(lián)串聯(lián)3重聯(lián)結(jié)電路重聯(lián)結(jié)電路：整流變壓器采用星形三角形組合無法移相20，需采用曲折接法。整流電壓ud在每個電源周期內(nèi)脈動18次，故此電路為18脈脈波整流電路波整流電路。交流側(cè)輸入電流諧波更少，為18k1次（k=1, 2, 3），ud的脈動也更小。輸

52、入位移因數(shù)和功率因數(shù)分別為：cosj j1 1=cosa a l l=0.9949cosa a3-1003.6.2 多重化整流電路多重化整流電路將整流變壓器的二次繞組移相15，可構(gòu)成串聯(lián)串聯(lián)4重聯(lián)結(jié)電路重聯(lián)結(jié)電路： 為為24脈波整流電路脈波整流電路。 其交流側(cè)輸入電流諧波次為24k1，k=1，2，3。 輸入位移因數(shù)功率因數(shù)分別為：cosj j1 1=cosa al l=0.9971cosa a采用多重聯(lián)結(jié)的方法并不能提高位移因數(shù)，但可使輸入電流諧波大幅減小，從而也可以在一定程度上提高功率因數(shù)。3-1013.6.2 多重化整流電路多重化整流電路2) 多重聯(lián)結(jié)電路的順序控制多重聯(lián)結(jié)電路的順序控制只

53、對一個橋的a a角進(jìn)行控制，其余各橋的工作狀態(tài)則根據(jù)需要輸出的整流電壓而定。 或者不工作而使該橋輸出直流電壓為零。 或者a a =0而使該橋輸出電壓最大。根據(jù)所需總直流輸出電壓從低到高的變化，按順序依次對各橋進(jìn)行控制，因而被稱為順序控制順序控制。不能降低輸入電流諧波，但是總功率因數(shù)可以提高。我國電氣機(jī)車的整流器大多為這種方式。3-1023.6.2 多重化整流電路多重化整流電路 3重晶閘管整流橋順序控制重晶閘管整流橋順序控制 圖3-45 單相串聯(lián)3重聯(lián)結(jié)電路及順序控制時的波形控制過程可詳見教材P81。從電流i的波形可以看出，雖然波形并為改善，但其基波分量比電壓的滯后少，因而位移因數(shù)高，從而提高了

54、總的功率因數(shù)。a)db)c)iId2 IduOap +a3-1033.7 整流電路的有源逆變工作狀態(tài)整流電路的有源逆變工作狀態(tài)3-1043.7.1 逆變的概念逆變的概念1) 什么是逆變？為什么要逆什么是逆變？為什么要逆變？變？逆變（Invertion）把直流電轉(zhuǎn)變成交流電，整流的逆過程。逆變電路把直流電逆變成交流電的電路。有源逆變電路交流側(cè)和電網(wǎng)連結(jié)。 應(yīng)用：直流可逆調(diào)速系統(tǒng)、交流繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)串級調(diào)速以及高壓直流輸電等。無源逆變電路變流電路的交流側(cè)不與電網(wǎng)聯(lián)接，而直接接到負(fù)載，將在第5章介紹。對于可控整流電路，滿足一定條件就可工作于有源逆變，其電路形式未變，只是電路工作條件轉(zhuǎn)變。既工作在

55、整流狀態(tài)又工作在逆變狀態(tài)，稱為變流電路變流電路。3-1053.7.1 逆變的概念逆變的概念2) 直流發(fā)電機(jī)直流發(fā)電機(jī)電動機(jī)系統(tǒng)電能的流轉(zhuǎn)電動機(jī)系統(tǒng)電能的流轉(zhuǎn)a）兩電動勢同極性EG EM b）兩電動勢同極性EM EG c）兩電動勢反極性，形成短路直流發(fā)電機(jī)直流發(fā)電機(jī)電動機(jī)系統(tǒng)電能的流轉(zhuǎn)電動機(jī)系統(tǒng)電能的流轉(zhuǎn) M作作電動運(yùn)轉(zhuǎn)電動運(yùn)轉(zhuǎn)，EGEM，電流，電流Id從從G流向流向M，電能由，電能由G流向流向M，轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)變?yōu)闉镸軸上輸出的機(jī)械能軸上輸出的機(jī)械能。 回饋制動回饋制動狀態(tài)中，狀態(tài)中，M作發(fā)電運(yùn)轉(zhuǎn)，作發(fā)電運(yùn)轉(zhuǎn)，EMEG，電流反向，從，電流反向，從M流向流向G， M軸上輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芊此徒o軸上

56、輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芊此徒oG。 兩電動勢兩電動勢順向串聯(lián)順向串聯(lián)，向電阻，向電阻R供電，供電，G和和M均輸出功率，由于均輸出功率，由于R一般都很一般都很小，實際上形成短路，在工作中必須嚴(yán)防這類事故發(fā)生。小，實際上形成短路，在工作中必須嚴(yán)防這類事故發(fā)生。 兩個電動勢兩個電動勢同極性相接同極性相接時，電流總是從電動勢高的流向電動勢低的，由時，電流總是從電動勢高的流向電動勢低的，由于回路電阻很小，即使很小的電動勢差值也能產(chǎn)生大的電流，使兩個電動勢于回路電阻很小，即使很小的電動勢差值也能產(chǎn)生大的電流，使兩個電動勢之間交換很大的功率，這對分析有源逆變電路是十分有用的。之間交換很大的功率，這對分析有源逆

57、變電路是十分有用的。 3-1063.7.1 3.7.1 逆變的概念逆變的概念EM逆變產(chǎn)生的條件逆變產(chǎn)生的條件 以單相全波電路代替上述發(fā)以單相全波電路代替上述發(fā)電機(jī)來分析電機(jī)來分析 電動機(jī)電動機(jī)M作作電動機(jī)電動機(jī)運(yùn)行，運(yùn)行，全波電路應(yīng)工作在全波電路應(yīng)工作在整流狀態(tài)整流狀態(tài)，a a的范圍在的范圍在0p p/2間，直流側(cè)輸出間，直流側(cè)輸出Ud為正值，并且為正值，并且UdEM，交流電，交流電網(wǎng)輸出電功率，電動機(jī)則輸入電網(wǎng)輸出電功率，電動機(jī)則輸入電功率。功率。 電動機(jī)電動機(jī)M作作發(fā)電回饋制動發(fā)電回饋制動運(yùn)行，由于晶閘管器件的運(yùn)行，由于晶閘管器件的單向?qū)蜗驅(qū)щ娦噪娦?，電路?nèi)，電路內(nèi)Id的方向依然不變，的

58、方向依然不變， 而而M軸上輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娸S上輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芊此徒o能反送給G，只能改變，只能改變EM的極性的極性，為了避免兩電動勢順向串聯(lián)，為了避免兩電動勢順向串聯(lián)，Ud的極性的極性也必須反過來，故也必須反過來，故a a的范的范圍在圍在p p/2p p，且，且|EM|Ud|。 uuua)b)u10udu20u10aOOw wtIdidUdEM10ud2010OOIdidUd /2，使Ud為負(fù)值。p半控橋或有續(xù)流二極管的電路，因其整流電壓ud不能出現(xiàn)負(fù)值，也不允許直流側(cè)出現(xiàn)負(fù)極性的電動勢，故不能實現(xiàn)有源逆變。欲實現(xiàn)有源逆變，只能采用全控電路。3-1083.7.2三相橋整流電路的有源逆

59、變工作狀態(tài)三相橋整流電路的有源逆變工作狀態(tài)逆變和整流的區(qū)別逆變和整流的區(qū)別：控制角 a a 不同 0a a p p /2 時，電路工作在整流狀態(tài)。 p p /2 a a p p /2時的控制角用pp a a = b b表示，b b 稱為逆變角逆變角。逆變角b b和控制角a a的計量方向相反，其大小自b =0的起始點(diǎn)向左方計量。3-1093.7.2三相橋整流電路的有源逆變工作狀態(tài)三相橋整流電路的有源逆變工作狀態(tài)三相橋式電路工作于有源逆變狀態(tài)，不同逆變角時的輸出電壓波形及晶閘管兩端電壓波形如圖2-46所示。圖2-46 三相橋式整流電路工作于有源逆變狀態(tài)時的電壓波形uabuacubcubaucauc

60、buabuacubcubaucaucbuabuacubcubaucaucbuabuacubcuaubucuaubucuaubucuaubu2udwtOwtOb =p4b =p3b =p6b =p4b =p3b =p6wt1wt3wt23-1103.7.2三相橋整流電路的有源逆變工作狀態(tài)三相橋整流電路的有源逆變工作狀態(tài)有源逆變狀態(tài)時各電量的計算：REUId輸出直流電流的平均值亦可用整流的公式，即bbcos35. 1cos34. 222UUUd（3-105）每個晶閘管導(dǎo)通2p p/3，故流過晶閘管的電流有效值為：ddVTIII577. 03（3-106）從交流電源送到直流側(cè)負(fù)載的有功功率為：dMd