三相橋式全控整流電路電阻性負(fù)載工作原理教案

1、 電力電子技術(shù) 教 案教學(xué) 主 要內(nèi)容備注任務(wù)五 三相橋式整流電路子任務(wù)1三相橋式全控整流電路電阻性負(fù)載工作原理 及參數(shù)計(jì)算一、三相橋式全控整流電路工作原理：在三相橋式全控整流電路中，對(duì)共陰極組和共陽(yáng)極組是同時(shí)進(jìn)行控制的，控制角都是。由于三相橋式整流電路是兩組三相半波電路的串聯(lián)，因此整流電壓為三相半波時(shí)的兩倍。很顯然在輸出電壓相同的情況下，三相橋式晶閘管要求的最大反向電壓，可比三相半波線路中的晶閘管低一半。為了分析方便，使三相全控橋的六個(gè)晶閘管觸發(fā)的順序是1-2-3-4-5-6，晶閘管是這樣編號(hào)的：晶閘管VT1和VT4接U相，晶閘管VT3和VT6接V相，晶管VT5和VT2接W相。晶閘管VT1、

2、VT3、VT5組成共陰極組，而晶閘管VT2、VT4、VT6組成共陽(yáng)極組。為了搞清楚變化時(shí)各晶閘管的導(dǎo)通規(guī)律，分析輸出波形的變化規(guī)則，下面研究幾個(gè)特殊控制角，先分析=0°的情況，也就是在自然換相點(diǎn)觸發(fā)換相時(shí)的情況。 為了分析方便起見(jiàn)，把一個(gè)周期等分6段在第（1）段期間，U相電壓最高，而共陰極組的晶閘管VT1被觸發(fā)導(dǎo)通V相電位最低，所以供陽(yáng)極組的晶閘管VT6被觸發(fā)導(dǎo)通。這時(shí)電流由a相經(jīng)VT1流向負(fù)載，再經(jīng)VT6流入V相。變壓器U、V兩相工作，共陰極組的U相電流為正，共陽(yáng)極組的V相電流為負(fù)。加在負(fù)載上的整流電壓為Ud=Uu-Uv=Uuv經(jīng)過(guò)60°后進(jìn)入第（2）段時(shí)期。這時(shí)U相電位

3、仍然最高，晶閘管1繼續(xù)導(dǎo)通，但是W相電位卻變成最低，當(dāng)經(jīng)過(guò)自然換相點(diǎn)時(shí)觸發(fā)W相晶閘管VT2，電流即從U相換到W相，VT6承受反向電壓而關(guān)斷。這時(shí)電流由U相流出經(jīng)VTl、負(fù)載、VT2流回電源W相。變壓器U、W兩相工作。這時(shí)U相電流為正，W相電流為負(fù)。在負(fù)載上的電壓為Ud=Uu-Uw=Uuw再經(jīng)過(guò)60°，進(jìn)入第（3）段時(shí)期。這時(shí)V相電位最高，共陰極組在經(jīng)過(guò)自然換相點(diǎn)時(shí)，觸發(fā)導(dǎo)通晶閘管VT3，電流即從U相換到V相，W相晶閘管VT2因電位仍然最低而繼續(xù)導(dǎo)通。此時(shí)變壓器VW兩相工作，在負(fù)載上的電壓為Ud=Uv-Uw=Uvw余相依此類推。由上述三相橋式全控整流電路的工作過(guò)程可以看出：1、三相橋式

4、全控整流電路在任何時(shí)刻都必須有兩個(gè)晶閘管導(dǎo)通，而且這兩個(gè)晶閘管一個(gè)是共陰極組，另一個(gè)是共陽(yáng)極組的，只有它們能同時(shí)導(dǎo)通，才能形成導(dǎo)電回路。2、三相橋式全控整流電路就是兩組三相半波整流電路的串聯(lián)，所以與三相半波整流電路一樣，對(duì)于共陰極組觸發(fā)脈沖的要求是保證晶閘管VTl、VT3和VT5依次導(dǎo)通，因此它們的觸發(fā)脈沖之間的相位差應(yīng)為120°。對(duì)于共陽(yáng)極組觸發(fā)脈沖的要求是保證晶閘管VT2、VT4和VT6依次導(dǎo)通，因此它們的觸發(fā)脈沖之間的相位差也是120°。3、由于共陰極的晶閘管是在正半周觸發(fā)，共陽(yáng)極組是在負(fù)半周觸發(fā)，因此接在同一相的兩個(gè)晶閘管的觸發(fā)脈沖的相位應(yīng)該相差180°。

5、4、三相橋式全控整流電路每隔60°有一個(gè)晶閘管要換流，由上一號(hào)晶閘管換流到下一號(hào)晶閘管觸發(fā)，觸發(fā)脈沖的順序是：1234561，依次下去。相鄰兩脈沖的相位差是60°。5、由于電流斷續(xù)后，能夠使晶閘管再次導(dǎo)通，必須對(duì)兩組中應(yīng)導(dǎo)通的一對(duì)晶閘管同時(shí)有觸發(fā)脈沖。為了達(dá)到這個(gè)目的，可以采取兩種辦法；一種是使每個(gè)脈沖的寬度大于60°（必須小于120°），一般取80°100°，稱為寬脈沖觸發(fā)。另一種是在觸發(fā)某一號(hào)晶閘管時(shí)，同時(shí)給前一號(hào)晶閘管補(bǔ)發(fā)一個(gè)脈沖，使共陰極組和共陽(yáng)極組的兩個(gè)應(yīng)導(dǎo)通的晶閘管上都有觸發(fā)脈沖，相當(dāng)于兩個(gè)窄脈沖等效地代替大于60

6、6;的寬脈沖。這種方法稱雙脈沖觸發(fā)。6、整流輸出的電壓，也就是負(fù)載上的電壓。整流輸出的電壓應(yīng)該是兩相電壓相減后的波形，實(shí)際上都屬于線電壓，波頭Uuv、Uuw、Uvw、Uvu、Uwu、Uwv均為線電壓的一部分，是上述線電壓的包絡(luò)線。相電壓的交點(diǎn)與線電壓的交點(diǎn)在同一角度位置上，故線電壓的交點(diǎn)同樣是自然換相點(diǎn)，同時(shí)亦可看出，三相橋式全控的整流電壓在一個(gè)周期內(nèi)脈動(dòng)六次，脈動(dòng)頻率為6 &TImes; 50=300赫，比三相半波時(shí)大一倍。7、晶閘管所承受的電壓。三相橋式整流電路在任何瞬間僅有二臂的元件導(dǎo)通，其余四臂的元件均承受變化著的反向電壓。例如在第（1）段時(shí)期，VT1和VT6導(dǎo)通，此時(shí)VT3和VT4，承受反向線電壓Uvu=Uv-Uu。VT2承受反向線電壓Uvw=Uv-Uw。VT5承受反向線電壓Uwu=Uw-Uu。晶閘管所受的反向最大電壓即為線電壓的峰值。當(dāng)從零增大的過(guò)程中，同樣可分析出晶閘管承受的最大正向電壓也是線電壓的峰值。2、 三相橋式全控整流電路參數(shù)計(jì)算（1）當(dāng)60°時(shí)，負(fù)載電流連續(xù)，