電力電子第3章整流電路(2)

1、l一、單相可控整流電路一、單相可控整流電路 l二、三相可控整流電路二、三相可控整流電路 l三、變壓器漏感對(duì)整流電路影響三、變壓器漏感對(duì)整流電路影響l四、大功率可控整流電路四、大功率可控整流電路 l五、有源逆變電路五、有源逆變電路 l六、晶閘管直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)l七、可控電路的驅(qū)動(dòng)控制七、可控電路的驅(qū)動(dòng)控制 整流電路；交流轉(zhuǎn)換為直流整流電路；交流轉(zhuǎn)換為直流 按照輸入交流電源的相數(shù)按照輸入交流電源的相數(shù): :單相、三相和多相整流電路；單相、三相和多相整流電路； 按電路中組成的電力電子器件控制特性按電路中組成的電力電子器件控制特性: :不可控、半控和全控不可控、半控和全控整流電路；整流電路； 根據(jù)整流電

2、路的結(jié)構(gòu)形式根據(jù)整流電路的結(jié)構(gòu)形式: :半波、全波和橋式整流電路等類型。半波、全波和橋式整流電路等類型。負(fù)載的性質(zhì)主要有：電阻性、電感性、電容性、反電動(dòng)勢(shì)等。負(fù)載的性質(zhì)主要有：電阻性、電感性、電容性、反電動(dòng)勢(shì)等。 可控整流電路可控整流電路: :電壓可調(diào)；電壓可調(diào)； 二極管整流電路二極管整流電路:電壓固定；電壓固定； 整流電路的類型整流電路的類型 ：l一、單相可控整流電路一、單相可控整流電路 l二、三相可控整流電路二、三相可控整流電路 l三、變壓器漏感對(duì)整流電路影響三、變壓器漏感對(duì)整流電路影響l四、大功率可控整流電路四、大功率可控整流電路 l五、有源逆變電路五、有源逆變電路 l六、晶閘管直流電動(dòng)

3、機(jī)系統(tǒng)l七、可控電路的驅(qū)動(dòng)控制七、可控電路的驅(qū)動(dòng)控制 在單相可控整流電路中，定義晶閘管從承受正向電壓起到觸在單相可控整流電路中，定義晶閘管從承受正向電壓起到觸發(fā)導(dǎo)通之間的電角度發(fā)導(dǎo)通之間的電角度稱為控制角稱為控制角(或移相角或移相角)，晶閘管在一個(gè)周期，晶閘管在一個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通的電角度稱為導(dǎo)通角，用內(nèi)導(dǎo)通的電角度稱為導(dǎo)通角，用表示。表示。 tUusin222圖圖3 3.1.1 單相半波可控整流單相半波可控整流 （1）電阻性負(fù)載）電阻性負(fù)載（3.1.1） 上式表明，只要改變控制角上式表明，只要改變控制角(即改變觸發(fā)時(shí)即改變觸發(fā)時(shí)刻刻)，就可以改變整流輸出電壓的平均值，達(dá)到，就可以改變整流輸出電壓的

4、平均值，達(dá)到可控整流的目的?？煽卣鞯哪康摹?電阻性負(fù)載時(shí)參數(shù)計(jì)算：電阻性負(fù)載時(shí)參數(shù)計(jì)算：根據(jù)波形圖根據(jù)波形圖3.1.1 (b)，可求出整流輸出電壓平均值可求出整流輸出電壓平均值為為：2cos145. 02cos12)(sin221222UUttdUUd 移相范圍：移相范圍：整流輸出電壓整流輸出電壓Ud的平均值從最大值變的平均值從最大值變化到零時(shí)，控制角化到零時(shí)，控制角的變化范圍為移相范圍。的變化范圍為移相范圍。當(dāng)當(dāng)=時(shí)，時(shí)，Ud=0，當(dāng)當(dāng)=0時(shí)，時(shí)，Ud=0.45U2為最大值。為最大值。單相半波可控整流電路帶電阻性負(fù)載時(shí)移相范圍為單相半波可控整流電路帶電阻性負(fù)載時(shí)移相范圍為。圖圖3 3.1.

5、1（b) 單相半波可控單相半波可控 整流波形圖整流波形圖 電阻性負(fù)載時(shí)參數(shù)計(jì)算（續(xù)）：電阻性負(fù)載時(shí)參數(shù)計(jì)算（續(xù)）： 圖圖3 3.1.1（b) 單相半波可單相半波可控整流波形圖控整流波形圖 242sin)()sin2(21222 UtdtUU根據(jù)有效值的定義，整流輸出電壓的有效值為根據(jù)有效值的定義，整流輸出電壓的有效值為 （3.1.3）那么，整流輸出電流的平均值那么，整流輸出電流的平均值Id和有效值和有效值I分別為分別為RUI RUIdd 電流的波形系數(shù)電流的波形系數(shù)Kf為為 )cos1(2)(22sin2cos12242sin dfIIK（3.1.6）（2.1.4）（3.1.5）上式上式(2.

6、1.6)表明，控制角表明，控制角越大，波形系數(shù)越大，波形系數(shù)Kf越大。越大。 電阻性負(fù)載時(shí)參數(shù)計(jì)算（續(xù)）：電阻性負(fù)載時(shí)參數(shù)計(jì)算（續(xù)）： 圖圖3 3.1.1 單相半波可控單相半波可控 整流原理整流原理（3.1.7）如果忽略晶閘管如果忽略晶閘管T的損耗，則變壓器二次側(cè)輸出的的損耗，則變壓器二次側(cè)輸出的有功功率為有功功率為 電源輸入的視在功率為電源輸入的視在功率為（3.1.9）（3.1.8） 從上式可知，功率因數(shù)是控制角從上式可知，功率因數(shù)是控制角的函數(shù)，且越的函數(shù)，且越大，大，可控整流輸出電壓越低，功率因數(shù)可控整流輸出電壓越低，功率因數(shù)PF越小。越小。 當(dāng)當(dāng)=0時(shí)，時(shí)， =0.707為最大值。這是

7、因?yàn)殡娐返妮敒樽畲笾怠＿@是因?yàn)殡娐返妮敵鲭娏髦胁粌H存在諧波，而且基波電流與基波電壓出電流中不僅存在諧波，而且基波電流與基波電壓(即即電源輸入正弦電壓電源輸入正弦電壓)也不同相，即是使電阻性負(fù)載，也不同相，即是使電阻性負(fù)載， 也不會(huì)等于也不會(huì)等于1。UIRIPd 2IUS2電路的功率因數(shù)電路的功率因數(shù)242sin22UUIUUISPCOSCOSCOS （2）電感性負(fù)載）電感性負(fù)載（等效為電感（等效為電感L和電阻和電阻R串聯(lián)）串聯(lián)）圖圖3.1.2 感性負(fù)載單相半波可控整流電路及其波形感性負(fù)載單相半波可控整流電路及其波形工作原理工作原理( 2) 電感性負(fù)載電感性負(fù)載 )(21)(21tdutduUU

8、ULRdLdRd02)(21)(2100 diLtddtdiLtduULdL )(21tduURd故故 （3.1.10）（3.1.11）（3.1.12） (2) 電感性負(fù)載（大電感）電感性負(fù)載（大電感） 22 0 dU (2) 電感性負(fù)載（大電感）電感性負(fù)載（大電感） 在電源電壓正半周，在電源電壓正半周，負(fù)載電流由晶閘管導(dǎo)通提負(fù)載電流由晶閘管導(dǎo)通提供；供； 電源電壓負(fù)半周時(shí)，電源電壓負(fù)半周時(shí)，續(xù)流二極管續(xù)流二極管D D維持負(fù)載電流；維持負(fù)載電流； 因此負(fù)載電流是一個(gè)因此負(fù)載電流是一個(gè)連續(xù)且平穩(wěn)的直流電流。連續(xù)且平穩(wěn)的直流電流。大電感負(fù)載時(shí)，負(fù)載電流大電感負(fù)載時(shí)，負(fù)載電流波形是一條平行于橫軸的波

9、形是一條平行于橫軸的直線，其值為直線，其值為I Id； 晶閘管與續(xù)流管承受的最大電壓均為晶閘管與續(xù)流管承受的最大電壓均為 （3）電感性負(fù)載（大電感）參數(shù)計(jì)算）電感性負(fù)載（大電感）參數(shù)計(jì)算22UddTdVTIII22ddDdVDIIIR22ddDVDIIIR22ddTVTIII22（3.1.16）（3.1.13）（3.1.14）（3.1.15）l1）優(yōu)點(diǎn)：）優(yōu)點(diǎn)：l 線路簡(jiǎn)單，調(diào)整方便；線路簡(jiǎn)單，調(diào)整方便；l2）缺點(diǎn)：）缺點(diǎn)：l （a）輸出電壓脈動(dòng)大，負(fù)載電流脈動(dòng)大（電阻性負(fù)）輸出電壓脈動(dòng)大，負(fù)載電流脈動(dòng)大（電阻性負(fù)載時(shí)）。載時(shí)）。l （b）整流變壓器次級(jí)繞組中存在直流電流分量，）整流變壓器次級(jí)

10、繞組中存在直流電流分量， 使鐵芯磁化，變壓器容量不能充分利用。若不用變壓器，使鐵芯磁化，變壓器容量不能充分利用。若不用變壓器，則交流回路有直流電流，使電網(wǎng)波形畸變引起額外損耗。則交流回路有直流電流，使電網(wǎng)波形畸變引起額外損耗。l3）應(yīng)用：）應(yīng)用：l 單相半波可控整流電路只適于小容量、波形要求不單相半波可控整流電路只適于小容量、波形要求不高的場(chǎng)合。高的場(chǎng)合。（4）單相半波可控整流電路特點(diǎn)：）單相半波可控整流電路特點(diǎn)：(1)阻性負(fù)載阻性負(fù)載圖圖2 2.1.5 單相全控橋式整流電路單相全控橋式整流電路帶電阻性負(fù)載的電路與工作波形帶電阻性負(fù)載的電路與工作波形tUtUumsin2sin222（的移相范圍

11、是的移相范圍是0 0180180）工作原理分析：工作原理分析：u (i )ttt000i2udidb)c)d)dduVT1,4 單相全控橋式帶電阻負(fù)載時(shí)的電路及波形阻性負(fù)載參數(shù)計(jì)算：阻性負(fù)載參數(shù)計(jì)算：3 3）輸出電流的平均值和有效值分別為）輸出電流的平均值和有效值分別為2 2）整流輸出電壓的有效值為）整流輸出電壓的有效值為 即即U Ud d為最小值時(shí)，為最小值時(shí)，=180=180，UdUd為最大值時(shí)為最大值時(shí)=0=0，所以單相全控所以單相全控橋式整流電路帶電阻性負(fù)載時(shí)，橋式整流電路帶電阻性負(fù)載時(shí)，的移相范圍是的移相范圍是0 0180180。1 1）整流輸出電壓的平均值）整流輸出電壓的平均值 2

12、cos19.0)cos1(2)(sin21222 UUttdUUd 22sin)()sin2(1222UtdtUU2cos19 . 02 ddddRURUI 22sin2ddRURUI（3.1.17）（3.1.18）（3.1.19）（3.1.20）阻性負(fù)載參數(shù)計(jì)算：阻性負(fù)載參數(shù)計(jì)算：4 4）流過(guò)每個(gè)晶閘管的平均電流為輸出電流平均值的一半，即）流過(guò)每個(gè)晶閘管的平均電流為輸出電流平均值的一半，即5 5）流過(guò)每個(gè)晶閘管的電流有效值為）流過(guò)每個(gè)晶閘管的電流有效值為2cos145. 0212dddVTRUII222sin2)()sin2(21222IRUtdtRUIddVT（3.1.22）（3.1.21

13、）26 6）晶閘管承受的最大反向電壓為）晶閘管承受的最大反向電壓為 U U2 2。 7 7）在一個(gè)周期內(nèi)每個(gè)晶閘管只導(dǎo)通一次，流過(guò)晶閘管的電流）在一個(gè)周期內(nèi)每個(gè)晶閘管只導(dǎo)通一次，流過(guò)晶閘管的電流波形系數(shù)為波形系數(shù)為 )cos1 (2)(22sin2cos1222sin222dddVTVTfTRURUIIK（3.1.23）阻性負(fù)載參數(shù)計(jì)算：阻性負(fù)載參數(shù)計(jì)算：9） 在一個(gè)周期內(nèi)電源通過(guò)變壓器兩次向負(fù)載提供能量，因此負(fù)在一個(gè)周期內(nèi)電源通過(guò)變壓器兩次向負(fù)載提供能量，因此負(fù)載電流有效值與變壓器次級(jí)電流有效值載電流有效值與變壓器次級(jí)電流有效值I2相同。那么電路的功率因相同。那么電路的功率因數(shù)可以按下式計(jì)算

14、數(shù)可以按下式計(jì)算8 8）負(fù)載電流的波形系數(shù)為）負(fù)載電流的波形系數(shù)為)cos1(2)(22sin dfIIK22sin222UUIUUISPCOS（3.1.25）（3.1.24）、 的移相范圍相等，均為的移相范圍相等，均為0 0180180；、輸出電壓平均值、輸出電壓平均值U Ud是半波整流電路的倍；是半波整流電路的倍；、在相同的負(fù)載功率下，流過(guò)晶閘管的平均電流減、在相同的負(fù)載功率下，流過(guò)晶閘管的平均電流減 小一半；小一半；、功率因數(shù)提高了、功率因數(shù)提高了 倍。倍。2 通過(guò)上述數(shù)量關(guān)系的分析，通過(guò)上述數(shù)量關(guān)系的分析，電阻負(fù)載時(shí)，電阻負(fù)載時(shí)，對(duì)單相全對(duì)單相全控橋式整流電路與半波整流電路可作如下比較

15、：控橋式整流電路與半波整流電路可作如下比較：（2）大電感負(fù)載大電感負(fù)載 圖圖2.1.6 .1.6 單相全控橋式整流電路帶電感性負(fù)載電路與波形圖單相全控橋式整流電路帶電感性負(fù)載電路與波形圖工作原理分析：工作原理分析：電路控制角的電路控制角的移相范圍移相范圍為為0 0/2/22OtOtOtudidi2b)OtOtuVT1,4OtOtIdIdIdIdIdiVT2,3iVT1,4大電感負(fù)載大電感負(fù)載參數(shù)計(jì)算：參數(shù)計(jì)算：1 1）在電流連續(xù)的情況下整流輸出電壓的平均值為）在電流連續(xù)的情況下整流輸出電壓的平均值為2 2）整流輸出電壓有效值為）整流輸出電壓有效值為3 3）晶閘管承受的最大正反向電壓為）晶閘管承

16、受的最大正反向電壓為 U U2 2。 cos22)(sin2122UttdUUd cos9 . 02U (0(09090) )222)()sin2(1UtdtUU 2(3.1.26) (3.1.27) 4）在一個(gè)周期內(nèi)每組晶閘管各導(dǎo)通）在一個(gè)周期內(nèi)每組晶閘管各導(dǎo)通180180，兩組輪流導(dǎo)通，兩組輪流導(dǎo)通，變壓器次級(jí)中的電流是正負(fù)對(duì)稱的方波，電流的平均值變壓器次級(jí)中的電流是正負(fù)對(duì)稱的方波，電流的平均值I Id d和和有效值有效值I I相等，其波形系數(shù)為。相等，其波形系數(shù)為。大電感負(fù)載大電感負(fù)載參數(shù)計(jì)算：參數(shù)計(jì)算：5 5）在電流連續(xù)的情況下晶閘管電流的平均值和有效值為）在電流連續(xù)的情況下晶閘管電流

17、的平均值和有效值為(3.1.28) (3.1.29) 單相全控橋式整流電路具有輸出電流脈動(dòng)小，功率因數(shù)高，單相全控橋式整流電路具有輸出電流脈動(dòng)小，功率因數(shù)高，變壓器次級(jí)中電流為兩個(gè)等大反向的半波，沒(méi)有直流磁化問(wèn)題，變壓器次級(jí)中電流為兩個(gè)等大反向的半波，沒(méi)有直流磁化問(wèn)題，變壓器的利用率高。變壓器的利用率高。 在大電感負(fù)載情況下，在大電感負(fù)載情況下，接近接近/2時(shí)，輸出電壓的平均值接時(shí)，輸出電壓的平均值接近于零，負(fù)載上的電壓太小。且理想的大電感負(fù)載是不存在的，近于零，負(fù)載上的電壓太小。且理想的大電感負(fù)載是不存在的，故實(shí)際電流波形不可能是一條直線，而且在故實(shí)際電流波形不可能是一條直線，而且在之前，電

18、流就之前，電流就出現(xiàn)斷續(xù)。電感量越小，電流開始斷續(xù)的出現(xiàn)斷續(xù)。電感量越小，電流開始斷續(xù)的值就越小。值就越小。dddTdVTIIII2122dddTVTIIII2122 結(jié)論：結(jié)論：圖圖3.1.7 單相全控橋式整流電路帶反電勢(shì)負(fù)載電路與波形圖單相全控橋式整流電路帶反電勢(shì)負(fù)載電路與波形圖（3）反電勢(shì)負(fù)載工作原理反電勢(shì)負(fù)載工作原理 反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載：反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載：對(duì)于可控整流對(duì)于可控整流電路來(lái)說(shuō)，被充電的蓄電池、電容電路來(lái)說(shuō)，被充電的蓄電池、電容器、正在運(yùn)行的直流電動(dòng)機(jī)的電樞器、正在運(yùn)行的直流電動(dòng)機(jī)的電樞（電樞旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（電樞旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E）等本身是一個(gè)直流電壓的負(fù)載。等本身是一個(gè)直流

19、電壓的負(fù)載。dddRiEu dddREui 圖圖3.1.7 單相全控橋式整流電路單相全控橋式整流電路 帶反電勢(shì)負(fù)載電路波形圖帶反電勢(shì)負(fù)載電路波形圖（3 3）反電勢(shì)負(fù)載工作原理）反電勢(shì)負(fù)載工作原理 導(dǎo)電角導(dǎo)電角時(shí)，整流電流波形出時(shí)，整流電流波形出現(xiàn)斷流。其波形如圖現(xiàn)斷流。其波形如圖3.1.7(.1.7(c)c)所示，所示，圖中的圖中的為停止導(dǎo)電角。也就是說(shuō)為停止導(dǎo)電角。也就是說(shuō)與電阻負(fù)載時(shí)相比，晶閘管提前了與電阻負(fù)載時(shí)相比，晶閘管提前了電角度停止導(dǎo)電。電角度停止導(dǎo)電。 22arcsinUE (3.1.30) 時(shí)，若觸發(fā)脈沖到來(lái)，晶閘時(shí)，若觸發(fā)脈沖到來(lái)，晶閘管因承受負(fù)電壓不可能導(dǎo)通。為了管因承受負(fù)

20、電壓不可能導(dǎo)通。為了使晶閘管可靠導(dǎo)通，要求觸發(fā)脈沖使晶閘管可靠導(dǎo)通，要求觸發(fā)脈沖有足夠的寬度，保證當(dāng)有足夠的寬度，保證當(dāng) 時(shí)刻晶閘管開始承受正電壓時(shí)，觸時(shí)刻晶閘管開始承受正電壓時(shí)，觸發(fā)脈沖仍然存在。這樣就要求觸發(fā)發(fā)脈沖仍然存在。這樣就要求觸發(fā)角角。 t反電勢(shì)負(fù)載參數(shù)計(jì)算反電勢(shì)負(fù)載參數(shù)計(jì)算(3.1.32) (3.1.31) l1）整流器輸出端直流電壓平均值）整流器輸出端直流電壓平均值 l2）整流電流平均值）整流電流平均值 )()cos(cos21)()sin2(122 EUEtdEtUEUd EU )cos(cos2212 dddREtUtdiIsin21)(12 EURd )cos(cos21

21、2（1 1）大電感負(fù)載時(shí)的工作情況）大電感負(fù)載時(shí)的工作情況 圖圖3 3.1.8 單相半控橋式整流電路帶單相半控橋式整流電路帶大電感負(fù)載時(shí)的電壓、電流波形圖大電感負(fù)載時(shí)的電壓、電流波形圖 晶閘管在觸發(fā)時(shí)刻被迫換流，晶閘管在觸發(fā)時(shí)刻被迫換流，二極管則在電源電壓過(guò)零時(shí)自二極管則在電源電壓過(guò)零時(shí)自然換流；由于自然續(xù)流的作用，然換流；由于自然續(xù)流的作用，整流輸出電壓整流輸出電壓u ud的波形沒(méi)有負(fù)的波形沒(méi)有負(fù)半波的部分，與全控橋電路帶半波的部分，與全控橋電路帶電阻性負(fù)載相同。電阻性負(fù)載相同。 的移相范圍為的移相范圍為0 0180180，U Ud、d d的計(jì)算公式和全控橋帶電的計(jì)算公式和全控橋帶電阻性負(fù)載

22、時(shí)相同；流過(guò)晶閘管阻性負(fù)載時(shí)相同；流過(guò)晶閘管和二極管的電流都是寬度為和二極管的電流都是寬度為180180的方波且與無(wú)關(guān)，交流的方波且與無(wú)關(guān)，交流側(cè)電流為正負(fù)對(duì)稱的交變方波。側(cè)電流為正負(fù)對(duì)稱的交變方波。 工作特點(diǎn)：工作特點(diǎn)：（1 1）大電感負(fù)載時(shí)的工作情況）大電感負(fù)載時(shí)的工作情況 圖圖3 3.1.8 單相半控橋式整流電路帶單相半控橋式整流電路帶大電感負(fù)載時(shí)的電壓、電流波形圖大電感負(fù)載時(shí)的電壓、電流波形圖 在實(shí)際運(yùn)行中，當(dāng)突然在實(shí)際運(yùn)行中，當(dāng)突然把控制角把控制角 增大到增大到180以以上或突然切斷觸發(fā)電路時(shí)，上或突然切斷觸發(fā)電路時(shí)，會(huì)發(fā)生正在導(dǎo)通的晶閘管會(huì)發(fā)生正在導(dǎo)通的晶閘管一直導(dǎo)通兩個(gè)二極管輪導(dǎo)

23、一直導(dǎo)通兩個(gè)二極管輪導(dǎo)通的失控現(xiàn)象。此時(shí)觸發(fā)通的失控現(xiàn)象。此時(shí)觸發(fā)信號(hào)對(duì)輸出電壓失去了控信號(hào)對(duì)輸出電壓失去了控制作用，失控在使用中是制作用，失控在使用中是不允許的，為了消除失控，不允許的，為了消除失控，帶電感性負(fù)載的半控橋式帶電感性負(fù)載的半控橋式整流電路還需加接續(xù)流二整流電路還需加接續(xù)流二極管。極管。 續(xù)流二極管的作用：續(xù)流二極管的作用：消除失控消除失控大電感負(fù)載時(shí)參數(shù)計(jì)算大電感負(fù)載時(shí)參數(shù)計(jì)算 輸出電壓平均值為輸出電壓平均值為2cos19 . 0)cos1 (2)(sin21222 UUttdUUd輸出電壓有效值為輸出電壓有效值為 22sin)()sin21222UtdtUU（(3.1.34)

24、 (3.1.33) 在控制角為在控制角為時(shí)，每個(gè)晶閘管一周期內(nèi)的導(dǎo)通角為時(shí)，每個(gè)晶閘管一周期內(nèi)的導(dǎo)通角為 ，續(xù)，續(xù)流管的流通角為流管的流通角為 ，大電感負(fù)載時(shí)參數(shù)計(jì)算大電感負(fù)載時(shí)參數(shù)計(jì)算 ddTdVTIII22ddTVTIII22ddDdVDIIIR2ddDVDIIIR2流經(jīng)續(xù)流二極管的平均電流和有效電流分別為流經(jīng)續(xù)流二極管的平均電流和有效電流分別為(3.1.36) (3.1.35) (3.1.38) (3.1.37) 則流過(guò)晶閘管的電流平均值和有效值分別為則流過(guò)晶閘管的電流平均值和有效值分別為 T 2 Dl一、單相可控整流電路一、單相可控整流電路 l二、三相可控整流電路二、三相可控整流電路

25、l三、變壓器漏感對(duì)整流電路影響三、變壓器漏感對(duì)整流電路影響l四、大功率可控整流電路四、大功率可控整流電路 l五、有源逆變電路五、有源逆變電路 l六、晶閘管直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)l七、可控電路的驅(qū)動(dòng)控制七、可控電路的驅(qū)動(dòng)控制 l 1 1）在）在t1t2期間，相電壓比、相都高，如果在期間，相電壓比、相都高，如果在t1時(shí)刻觸發(fā)晶閘管時(shí)刻觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通，負(fù)載上得到相電壓導(dǎo)通，負(fù)載上得到相電壓uA。l 2 2）在）在t2t3期間，相電壓最高，若在期間，相電壓最高，若在t2時(shí)刻觸發(fā)時(shí)刻觸發(fā)導(dǎo)導(dǎo)通，負(fù)載上得到通，負(fù)載上得到B相電壓相電壓uB， 關(guān)斷關(guān)斷 。l 3 3）在）在t3 t4時(shí)期間，時(shí)期間，C C相電壓最高

26、，若在相電壓最高，若在t3刻觸發(fā)刻觸發(fā)導(dǎo)導(dǎo)通，負(fù)載上得到相電壓通，負(fù)載上得到相電壓uC，并關(guān)斷，并關(guān)斷。 （1 1）電阻性負(fù)載工作原理分析）電阻性負(fù)載工作原理分析圖圖3.2.1 .2.1 電阻性負(fù)載的三相半波可控整流電路及波形電阻性負(fù)載的三相半波可控整流電路及波形( (=0=0) )l 自然換流點(diǎn)：自然換流點(diǎn)：tt1 1、tt2 2和和tt3 3時(shí)刻距相電壓波形過(guò)零點(diǎn)時(shí)刻距相電壓波形過(guò)零點(diǎn)3030電角度，它是各相晶閘管能被正常觸發(fā)導(dǎo)通的最早時(shí)刻，在該點(diǎn)電角度，它是各相晶閘管能被正常觸發(fā)導(dǎo)通的最早時(shí)刻，在該點(diǎn)以前，對(duì)應(yīng)的晶閘管因承受反壓，不能觸發(fā)導(dǎo)通，所以把它叫做以前，對(duì)應(yīng)的晶閘管因承受反壓，不

27、能觸發(fā)導(dǎo)通，所以把它叫做自然換流點(diǎn)。自然換流點(diǎn)。l 在三相相控整流電路中，把自然換流點(diǎn)作為計(jì)算控制角在三相相控整流電路中，把自然換流點(diǎn)作為計(jì)算控制角的的起點(diǎn)，即該處起點(diǎn)，即該處=0=0（注意：這與單相可控整流電路是不同的）。（注意：這與單相可控整流電路是不同的）。 （1 1）電阻性負(fù)載工作原理分析）電阻性負(fù)載工作原理分析圖圖3.2.1 .2.1 電阻性負(fù)載的三相半波可控整流電路及波形電阻性負(fù)載的三相半波可控整流電路及波形( (=0=0) )（1 1）電阻性負(fù)載工作原理分析）電阻性負(fù)載工作原理分析當(dāng)當(dāng)=30=30時(shí)，時(shí)，u ud、i id波形臨界連續(xù)。波形臨界連續(xù)。 當(dāng)當(dāng)=150=150時(shí)，整流

28、輸出電壓為零。時(shí)，整流輸出電壓為零。 在在30時(shí)，輸出電壓和電流波形將時(shí)，輸出電壓和電流波形將不再連續(xù)；不再連續(xù)；在電源交流電路中不存在電感在電源交流電路中不存在電感情況下，晶閘管之間的電流轉(zhuǎn)移是在情況下，晶閘管之間的電流轉(zhuǎn)移是在瞬間完成的；瞬間完成的；負(fù)載上的電壓波形是相電壓的負(fù)載上的電壓波形是相電壓的一部分；一部分；晶閘管處于截止?fàn)顟B(tài)時(shí)所承受晶閘管處于截止?fàn)顟B(tài)時(shí)所承受的電壓是線電壓而不是相電壓。的電壓是線電壓而不是相電壓。整流輸出電壓的脈動(dòng)頻率為整流輸出電壓的脈動(dòng)頻率為 HZ( (脈波數(shù)脈波數(shù)m=3)。結(jié)論：結(jié)論：圖圖3 3.2.2 .2.2 三相半波相控整流三相半波相控整流=18=18、

29、6060時(shí)的波形圖時(shí)的波形圖150503 電阻性負(fù)載數(shù)量關(guān)系電阻性負(fù)載數(shù)量關(guān)系 若若A相電源輸入相電壓相電源輸入相電壓 ，B、C相相相相應(yīng)滯后應(yīng)滯后 則有如下數(shù)量關(guān)系：則有如下數(shù)量關(guān)系：tUuA sin222 120)300(cos17. 1)(sin23/2126562 UttdUUd 式中式中為整流變壓器二次側(cè)相電壓有效值。為整流變壓器二次側(cè)相電壓有效值。 (3.2.1) 當(dāng)當(dāng)3030時(shí)，負(fù)載電流連續(xù)，各相晶閘管每周期時(shí)，負(fù)載電流連續(xù)，各相晶閘管每周期輪流導(dǎo)電輪流導(dǎo)電120120，即導(dǎo)通角，即導(dǎo)通角T T =120=120。輸出電壓平均值為輸出電壓平均值為 當(dāng)當(dāng)=0時(shí)整流輸出電壓平均值時(shí)整

30、流輸出電壓平均值d最大。增大最大。增大，Ud減小，當(dāng)減小，當(dāng)=150時(shí)，時(shí)，Ud=0。所以帶電阻性負(fù)載的三相所以帶電阻性負(fù)載的三相半波相控整流電路的半波相控整流電路的移相范圍為移相范圍為0150電阻性負(fù)載數(shù)量關(guān)系電阻性負(fù)載數(shù)量關(guān)系(3.2.2) 當(dāng)當(dāng)30時(shí)，負(fù)載電流斷續(xù)，時(shí)，負(fù)載電流斷續(xù)， ，輸出電壓平均值輸出電壓平均值d為為150 62)(sin23/21ttdUUd3)30cos(117. 12 U)15030( (4) 晶閘管承受的最大反向電壓為電源線電壓峰值，晶閘管承受的最大反向電壓為電源線電壓峰值，即即 ，最大正向電壓為電源相電壓，即最大正向電壓為電源相電壓，即 。22U26U電阻性

31、負(fù)載數(shù)量關(guān)系電阻性負(fù)載數(shù)量關(guān)系(3.2.4) （5 5）負(fù)載電流的平均值）負(fù)載電流的平均值 dddRUI ddVTII31)2cos2332(212dVTRUI30 o)2sin412cos4365(212dVTRUI15030 流過(guò)每個(gè)晶閘管的平均電流流過(guò)每個(gè)晶閘管的平均電流流過(guò)每個(gè)晶閘管的電流有效值為流過(guò)每個(gè)晶閘管的電流有效值為(3.2.5) (3.2.3) (3.2.6) （2 2）大電感負(fù)載）大電感負(fù)載 ( (a)a)在在3030時(shí)，時(shí)，u ud d的波形與電的波形與電阻性負(fù)載時(shí)相同。阻性負(fù)載時(shí)相同。 (b)30 (b)30時(shí)時(shí)u ud d波形出現(xiàn)部分負(fù)壓。波形出現(xiàn)部分負(fù)壓。 ( (c

32、)c)盡管盡管3030，由于大電感負(fù)由于大電感負(fù)載的作用，仍然使各相晶閘管導(dǎo)通載的作用，仍然使各相晶閘管導(dǎo)通120120，保證了電流的連續(xù)。，保證了電流的連續(xù)。 電路特點(diǎn)：電路特點(diǎn)：圖圖3.2.33.2.3 大電感負(fù)載的三相半波整流電路及波形大電感負(fù)載的三相半波整流電路及波形 （2 2）大電感負(fù)載（無(wú)續(xù)流二極管）數(shù)量關(guān)系）大電感負(fù)載（無(wú)續(xù)流二極管）數(shù)量關(guān)系流過(guò)每個(gè)晶閘管的平均電流與有效電流分別為流過(guò)每個(gè)晶閘管的平均電流與有效電流分別為 65622cos17. 1)(sin23/21UttdUUd 當(dāng)當(dāng)=0時(shí)時(shí)Ud最大最大，當(dāng)當(dāng)=90時(shí)，時(shí)，Ud=0。因此，大電感因此，大電感負(fù)載時(shí)，負(fù)載時(shí)，三相

33、半波整流電路的移相范圍為三相半波整流電路的移相范圍為090。整流輸出電壓平均值整流輸出電壓平均值ud為為dddTdVTIIII313601202dddTVTIIII577. 0312(3.2.8) (3.2.7) (3.2.9) （3 3）大電感負(fù)載接續(xù)流二極管時(shí)）大電感負(fù)載接續(xù)流二極管時(shí)4 4）續(xù)流二極管在一周期內(nèi)導(dǎo)通三）續(xù)流二極管在一周期內(nèi)導(dǎo)通三次，其導(dǎo)通角次，其導(dǎo)通角D D=3(=3(3030) )。 1）ud的波形與純電阻性負(fù)載時(shí)一樣，的波形與純電阻性負(fù)載時(shí)一樣，Ud的計(jì)算公式也一樣。的計(jì)算公式也一樣。)300(cos17. 1)(sin23/2126562 UttdUUd圖圖3.2.

34、4 大電感負(fù)載的大電感負(fù)載的 三相半波整流電路三相半波整流電路2 2）負(fù)載電流）負(fù)載電流i id=i=iT1+i+iT2+i+iT3+i+iD。3 3）一周期內(nèi)晶閘管的導(dǎo)通角）一周期內(nèi)晶閘管的導(dǎo)通角 T=150=150。（3 3）大電感負(fù)載接續(xù)流二極管時(shí)）大電感負(fù)載接續(xù)流二極管時(shí)圖圖3.2.4 大電感負(fù)載的大電感負(fù)載的 三相半波整流電路三相半波整流電路（3.2.13）5 5）流過(guò)晶閘管的平均電流和有效電流分別為）流過(guò)晶閘管的平均電流和有效電流分別為6 6）流過(guò)續(xù)流管的平均電流和）流過(guò)續(xù)流管的平均電流和有效電流分別為有效電流分別為ddTdVTIII3601502ddTVTIII3601502dd

35、DdVDIITIR12030ddDVDIITIR12030（3.2.10）（3.2.11）（3.2.12） 共陰極組的自然換流點(diǎn)共陰極組的自然換流點(diǎn)( (=0=0) )在在tt1 1、tt、tt時(shí)刻，分別時(shí)刻，分別觸發(fā)觸發(fā)、晶閘管。晶閘管。 共陽(yáng)極組的自然換流點(diǎn)共陽(yáng)極組的自然換流點(diǎn)( (=0=0) )在在tt、tt、tt時(shí)刻，分別時(shí)刻，分別觸發(fā)觸發(fā)、晶閘管。晶閘管。 晶閘管的導(dǎo)通順序?yàn)椋壕чl管的導(dǎo)通順序?yàn)椋? 12 23 34 45 56 6。 圖圖3.2.5.2.5 三相橋式相控整流電路三相橋式相控整流電路 帶電阻負(fù)載帶電阻負(fù)載 時(shí)的情況時(shí)的情況0（1 1）電阻性負(fù)載工作原理電阻性負(fù)載工作原

36、理（2）三相橋式全控整流電路的特點(diǎn)三相橋式全控整流電路的特點(diǎn) （a a）每個(gè)時(shí)刻均需每個(gè)時(shí)刻均需2 2個(gè)不同組的晶閘管同時(shí)導(dǎo)通，形個(gè)不同組的晶閘管同時(shí)導(dǎo)通，形成向負(fù)載供電的回路，其中且不能為同一相的晶閘管；成向負(fù)載供電的回路，其中且不能為同一相的晶閘管； （b）對(duì)觸發(fā)脈沖的要求：對(duì)觸發(fā)脈沖的要求：6個(gè)晶閘管的觸發(fā)脈沖按個(gè)晶閘管的觸發(fā)脈沖按 ug1ug2ug3ug4ug5ug6的順序（相位依次差的順序（相位依次差60） 分別觸發(fā)晶閘管分別觸發(fā)晶閘管123456；共陰極組共陰極組1、3、5的觸發(fā)脈沖依次相差的觸發(fā)脈沖依次相差120，共陽(yáng)極組共陽(yáng)極組、的觸發(fā)脈沖也依次差的觸發(fā)脈沖也依次差 120,

37、同一相的上下兩個(gè)橋臂，即同一相的上下兩個(gè)橋臂，即 T1、與與T4，T3與與 T6，T5與與 T2脈沖相差脈沖相差180；（2）三相橋式全控整流電路的特點(diǎn)三相橋式全控整流電路的特點(diǎn) 寬脈沖觸發(fā)：寬脈沖觸發(fā)：使脈沖寬度大于使脈沖寬度大于60( (一般取一般取80100););雙脈沖觸發(fā)：雙脈沖觸發(fā)：用兩個(gè)窄脈沖代替寬脈沖，兩個(gè)窄脈沖的前沿用兩個(gè)窄脈沖代替寬脈沖，兩個(gè)窄脈沖的前沿相差相差60，脈寬一般為，脈寬一般為2030。 （c）全控橋觸發(fā)脈沖類型：全控橋觸發(fā)脈沖類型：（d d）帶電阻負(fù)載時(shí)三相橋式全控整流電路角帶電阻負(fù)載時(shí)三相橋式全控整流電路角的移相范圍的移相范圍是是 120。 (3)三相橋式全

38、控整流三相橋式全控整流電路電路不同時(shí)工作原理不同時(shí)工作原理 =30=30時(shí)工作波形：時(shí)工作波形：圖圖3.2.6 三相橋式相控整流電路三相橋式相控整流電路 帶電阻負(fù)載帶電阻負(fù)載=30=30 時(shí)的情況時(shí)的情況（3）三相橋式全控整流三相橋式全控整流電路電路不同時(shí)工作原理不同時(shí)工作原理 =60=60時(shí)工作波形：時(shí)工作波形：圖圖3.2.7 三相橋式相控整流電路三相橋式相控整流電路 帶電阻負(fù)載帶電阻負(fù)載=60=60 時(shí)的情況時(shí)的情況=90=90時(shí)工作波形：時(shí)工作波形：圖圖3.2.8 三相橋式相控整流電路三相橋式相控整流電路 帶電阻負(fù)載帶電阻負(fù)載=90=90 時(shí)的情況時(shí)的情況（3）三相橋式全控整流三相橋式全

39、控整流電路電路不同時(shí)工作原理不同時(shí)工作原理 （4）三相橋式全控整流電路參數(shù)計(jì)算三相橋式全控整流電路參數(shù)計(jì)算 2）當(dāng)）當(dāng)6060時(shí)，負(fù)載電流不連續(xù)，整流輸出電壓時(shí)，負(fù)載電流不連續(xù)，整流輸出電壓的平均值為的平均值為 1）當(dāng)）當(dāng)6060時(shí)，負(fù)載電流連續(xù)，負(fù)載上承受的是線電時(shí)，負(fù)載電流連續(xù)，負(fù)載上承受的是線電壓設(shè)其表達(dá)式為壓設(shè)其表達(dá)式為 ，在，在 內(nèi)積分上內(nèi)積分上 、下限為下限為 和和 。因此當(dāng)控制角為。因此當(dāng)控制角為時(shí)，整流輸出電時(shí)，整流輸出電壓的平均值為壓的平均值為tUuAB sin232 3 32 3 cos34. 2cos63)(sin631222323UUttdUUd 3cos134. 23

40、cos163)(sin6312223UUttdUUd（3.2.14）（3.2.15）晶閘管承受的最大正、反向峰值電壓為晶閘管承受的最大正、反向峰值電壓為 26U（5 5）大電感負(fù)載）大電感負(fù)載 圖圖3.2.9 3.2.9 帶大電感負(fù)載的帶大電感負(fù)載的三相全控橋式三相全控橋式 整流電路及整流電路及=0=0時(shí)的電流電壓波形時(shí)的電流電壓波形 1 1）=0=0時(shí)工作波形時(shí)工作波形電路移向范圍為電路移向范圍為0 09 90 0（5 5）大電感負(fù)載）大電感負(fù)載 圖圖3.2.10 3.2.10 帶大電感負(fù)載的三相全控橋式整流電路在帶大電感負(fù)載的三相全控橋式整流電路在=30=30、9090時(shí)的電流電壓波形時(shí)的

41、電流電壓波形 2 2）=30=30、 90 90時(shí)工作波形時(shí)工作波形（6 6）大電感負(fù)載參數(shù)計(jì)算）大電感負(fù)載參數(shù)計(jì)算 在在0 09090范圍內(nèi)負(fù)載電流連續(xù)，負(fù)載上承受的是范圍內(nèi)負(fù)載電流連續(xù)，負(fù)載上承受的是線電壓，設(shè)其表達(dá)式為線電壓，設(shè)其表達(dá)式為 ，而線電壓，而線電壓超前于相電壓超前于相電壓3030，在內(nèi)，在內(nèi) 積分上、下限為積分上、下限為 和和 。因此當(dāng)控制角為因此當(dāng)控制角為時(shí)：時(shí)：( (3 3.2.16).2.16)tUuAB sin232 cos34. 2cos63)(sin63/1222323UUttdUUd 3 32 31）整流輸出電壓的平均值為）整流輸出電壓的平均值為（0 09090

42、）2）負(fù)載電流平均值為）負(fù)載電流平均值為 cos34. 22ddddRURUI ( (3 3.2.17).2.17) 三相全控橋式整流電路中，晶閘管換流只在本組內(nèi)進(jìn)行，每隔三相全控橋式整流電路中，晶閘管換流只在本組內(nèi)進(jìn)行，每隔120120換流一次，即在電流連續(xù)的情況下，每個(gè)晶閘管的導(dǎo)通角換流一次，即在電流連續(xù)的情況下，每個(gè)晶閘管的導(dǎo)通角T T=120=120。3）流過(guò)晶閘管的電流平均值和有效值）流過(guò)晶閘管的電流平均值和有效值dddTdVTIIII313601202dddTVTIIII577. 0312( (3 3.2.18).2.18)( (3 3.2.19).2.19)4） 流進(jìn)變壓器次級(jí)的

43、電流有效值為流進(jìn)變壓器次級(jí)的電流有效值為 35232022)()(21)(21 tdItdIIddddII816. 032 5）晶閘管承受的最大電壓為）晶閘管承受的最大電壓為26U( (3 3.2.20).2.20)（6 6）大電感負(fù)載參數(shù)計(jì)算）大電感負(fù)載參數(shù)計(jì)算 l一、單相可控整流電路一、單相可控整流電路 l二、三相可控整流電路二、三相可控整流電路 l三、變壓器漏感對(duì)整流電路影響三、變壓器漏感對(duì)整流電路影響l四、大功率可控整流電路四、大功率可控整流電路 l五、有源逆變電路五、有源逆變電路 l六、晶閘管直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)l七、可控電路的驅(qū)動(dòng)控制七、可控電路的驅(qū)動(dòng)控制 l圖3.3.1 考慮變壓器的漏

44、抗后可控整流電路l 的等效電路及輸出電壓電流的波形 實(shí)際工作中，整流變實(shí)際工作中，整流變壓器存在漏抗，晶閘管之壓器存在漏抗，晶閘管之間的換流不能瞬時(shí)完成，間的換流不能瞬時(shí)完成，會(huì)出現(xiàn)參與換流的兩個(gè)晶會(huì)出現(xiàn)參與換流的兩個(gè)晶閘管同時(shí)導(dǎo)通的現(xiàn)象，同閘管同時(shí)導(dǎo)通的現(xiàn)象，同時(shí)導(dǎo)通的時(shí)間對(duì)應(yīng)的電角時(shí)導(dǎo)通的時(shí)間對(duì)應(yīng)的電角度稱為換相重疊角度稱為換相重疊角。1 1、換相重疊角、換相重疊角L Ll l為變壓器的每相繞組為變壓器的每相繞組 折合到二次側(cè)的漏抗折合到二次側(cè)的漏抗 l圖3.3.1 考慮變壓器的漏抗后可控整流電路l 的等效電路及輸出電壓電流的波形 當(dāng)當(dāng)tt時(shí)刻觸發(fā)時(shí)刻觸發(fā)時(shí)，相電流不能瞬時(shí)上時(shí)，相電流不能

45、瞬時(shí)上升到升到d d值，相電流不能值，相電流不能瞬時(shí)下降到零，電流換相瞬時(shí)下降到零，電流換相需要時(shí)間需要時(shí)間t t，換流重疊角換流重疊角所對(duì)應(yīng)的時(shí)間為所對(duì)應(yīng)的時(shí)間為t t=/=/。在重疊角期間，在重疊角期間，、同時(shí)導(dǎo)通，產(chǎn)生一個(gè)虛擬同時(shí)導(dǎo)通，產(chǎn)生一個(gè)虛擬電流電流I Ik k ， 2 2、工作過(guò)程、工作過(guò)程L Ll l為變壓器的每相繞組為變壓器的每相繞組 折合到二次側(cè)的漏抗折合到二次側(cè)的漏抗 l圖圖2 2.3.1 考慮變壓器的漏抗后考慮變壓器的漏抗后可控整流電路的等效電路可控整流電路的等效電路1 1）換相壓降）換相壓降U U 3 3、參數(shù)計(jì)算、參數(shù)計(jì)算上式中上式中 是變壓器每相漏感折合到二次則的

46、漏電抗。是變壓器每相漏感折合到二次則的漏電抗。23232311ddIXILSU11LX在圖在圖2.2.11(a)所示的三相半波可控整流所示的三相半波可控整流電路中，整流輸出電壓為電路中，整流輸出電壓為3相波形組合相波形組合（即一周期內(nèi)換相（即一周期內(nèi)換相3次），每個(gè)周期次），每個(gè)周期內(nèi)有內(nèi)有3個(gè)陰影面積，這些陰影面積之和個(gè)陰影面積，這些陰影面積之和3S除以周期除以周期2，即為換相重疊角期間輸即為換相重疊角期間輸出平均電壓的減少量，稱為換相壓降出平均電壓的減少量，稱為換相壓降U。 (3.3 .5) 換相壓降換相壓降U正比于負(fù)載電流正比于負(fù)載電流d d，它相當(dāng)于整流電源增加了一項(xiàng)等它相當(dāng)于整流電源

47、增加了一項(xiàng)等 效電阻效電阻 ，但這個(gè)等效內(nèi)阻并不消耗有功功率。，但這個(gè)等效內(nèi)阻并不消耗有功功率。 231Xl上式表明，當(dāng)上式表明，當(dāng)L Ll l或或I Id d增大時(shí)，增大時(shí)，將增大；當(dāng)將增大；當(dāng)增大時(shí)，增大時(shí)，減小。必減小。必須指出，如果在負(fù)載兩端并聯(lián)續(xù)流二極管，將不會(huì)出現(xiàn)換流重疊的須指出，如果在負(fù)載兩端并聯(lián)續(xù)流二極管，將不會(huì)出現(xiàn)換流重疊的現(xiàn)象，因?yàn)閾Q流過(guò)程被續(xù)流二極管的存在所改變?，F(xiàn)象，因?yàn)閾Q流過(guò)程被續(xù)流二極管的存在所改變。 2 2）換相重疊角）換相重疊角 )62(coscos211UId(2.3.6)圖圖3 3.3.1 考慮變壓器的漏抗后相控整流電路的等效電路及輸出電壓電流的波形考慮變壓

48、器的漏抗后相控整流電路的等效電路及輸出電壓電流的波形l一、單相可控整流電路一、單相可控整流電路 l二、三相可控整流電路二、三相可控整流電路 l三、變壓器漏感對(duì)整流電路影響三、變壓器漏感對(duì)整流電路影響l四、大功率可控整流電路四、大功率可控整流電路 l五、有源逆變電路五、有源逆變電路 l六、晶閘管直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)l七、可控電路的驅(qū)動(dòng)控制七、可控電路的驅(qū)動(dòng)控制 1. 帶平衡電抗器的雙反星形帶平衡電抗器的雙反星形可可控整流電路工作原理控整流電路工作原理圖圖3.4.1 帶平衡電抗器的雙反星形帶平衡電抗器的雙反星形 相控整流電路及其波形圖相控整流電路及其波形圖( (3 3.4.6).4.6)2 2、帶平衡電

49、抗器的雙反星形相控整流電路數(shù)量關(guān)系、帶平衡電抗器的雙反星形相控整流電路數(shù)量關(guān)系根據(jù)圖根據(jù)圖 2.4.1(b)得到整流輸出電壓瞬時(shí)值為得到整流輸出電壓瞬時(shí)值為 21112121ddpdAddduuuuuuu 將式（將式（2.4.1）、（）、（2.4.2）代入上式得）代入上式得 ttUumd 12cos131126cos75212332如果控制角為如果控制角為，輸出直流電壓平均值為輸出直流電壓平均值為 cos17. 1cos26322UUUd ( (3 3.4.4).4.4)輸出直流電壓平均值為輸出直流電壓平均值為22217. 1263233UUUUmd ( (3 3.4.5).4.5)3、結(jié)論結(jié)

50、論 （4）兩種電路中晶閘管的導(dǎo)通及觸發(fā)脈沖的分配關(guān)系）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，一樣，ud和和id的波形形狀一樣。的波形形狀一樣。將雙反星形電路與三相橋式電路進(jìn)行比較：將雙反星形電路與三相橋式電路進(jìn)行比較： （1）三相橋式為兩組三相半波串聯(lián)，而雙反星形為）三相橋式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，同時(shí)有兩兩組三相半波并聯(lián)，且后者需用平衡電抗器，同時(shí)有兩相導(dǎo)電，變壓器磁路平衡，不存在直流磁化問(wèn)題；相導(dǎo)電，變壓器磁路平衡，不存在直流磁化問(wèn)題； （2）當(dāng)）當(dāng)U2相等時(shí)，雙反星形的相等時(shí)，雙反星形的Ud是三相橋的是三相橋的1/2，而，而Id是

51、單相橋的是單相橋的2倍；倍； （3）每一整流器件承擔(dān)負(fù)載電流）每一整流器件承擔(dān)負(fù)載電流Id的一半，整流器件的一半，整流器件流過(guò)電流的有效值在電感性負(fù)載時(shí)為流過(guò)電流的有效值在電感性負(fù)載時(shí)為0.289 Id ，所以與所以與其他整流電路相比，提高了整流器件承受負(fù)載的能力；其他整流電路相比，提高了整流器件承受負(fù)載的能力；l一、單相可控整流電路一、單相可控整流電路 l二、三相可控整流電路二、三相可控整流電路 l三、變壓器漏感對(duì)整流電路影響三、變壓器漏感對(duì)整流電路影響l四、大功率可控整流電路四、大功率可控整流電路 l五、有源逆變電路五、有源逆變電路 l六、晶閘管直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)l七、可控電路的驅(qū)動(dòng)控制七、可

52、控電路的驅(qū)動(dòng)控制 lc、有源逆變器：完成有源逆變的裝置、有源逆變器：完成有源逆變的裝置l 稱為有源逆變器。稱為有源逆變器。la、無(wú)源逆變電路：將直流電能變?yōu)闊o(wú)源逆變電路：將直流電能變?yōu)榻涣麟娔茌敵鲋霖?fù)載。交流電能輸出至負(fù)載。lb、有源逆變電路：將直流電能變?yōu)榻涣饔性茨孀冸娐罚簩⒅绷麟娔茏優(yōu)榻涣鱨 電能輸出給交流電網(wǎng)。電能輸出給交流電網(wǎng)。l3 三相橋式有源逆變電路三相橋式有源逆變電路圖圖3 3.5.2單相全波整流電路的逆變工作狀態(tài)單相全波整流電路的逆變工作狀態(tài) l圖圖3 3.5.1單相全波整流電路的整流工作狀態(tài)單相全波整流電路的整流工作狀態(tài) （a）一定要有直流電動(dòng)勢(shì)源，其極性必須與晶閘一定要有直

53、流電動(dòng)勢(shì)源，其極性必須與晶閘管的導(dǎo)通方向一致，其值應(yīng)稍大于變流器直流側(cè)的平管的導(dǎo)通方向一致，其值應(yīng)稍大于變流器直流側(cè)的平均電壓。均電壓。2(1)有源逆變的條件：有源逆變的條件：（b）變流器必須工作在變流器必須工作在 的區(qū)域內(nèi)，使的區(qū)域內(nèi)，使Ud0。l 因?yàn)橐驗(yàn)镽a阻值很小阻值很小,其兩端電壓也很小，因此，其兩端電壓也很小，因此，UdE，此時(shí)電流，此時(shí)電流Id從電動(dòng)機(jī)反電勢(shì)從電動(dòng)機(jī)反電勢(shì)E的正端注入，直流電機(jī)吸收功率。的正端注入，直流電機(jī)吸收功率。l 如果在電機(jī)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中使控制角如果在電機(jī)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中使控制角減小，則減小，則Ud增大，增大，Id瞬時(shí)值瞬時(shí)值也隨之增大，電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩增大，所以電動(dòng)機(jī)

54、轉(zhuǎn)速提高。也隨之增大，電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩增大，所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提高。l 隨著轉(zhuǎn)速升高，隨著轉(zhuǎn)速升高，E增大，增大，Id隨之減小，最后恢復(fù)到原來(lái)的數(shù)值，隨之減小，最后恢復(fù)到原來(lái)的數(shù)值，此時(shí)電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行在較高轉(zhuǎn)速狀態(tài)。反之，如果使角增大，電動(dòng)機(jī)此時(shí)電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行在較高轉(zhuǎn)速狀態(tài)。反之，如果使角增大，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速減小。所以，改變晶閘管的控制角，可以很方便地對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)轉(zhuǎn)速減小。所以，改變晶閘管的控制角，可以很方便地對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速。行無(wú)級(jí)調(diào)速。( 2) 全波整流電路工作在整流狀態(tài)全波整流電路工作在整流狀態(tài) 當(dāng)移相控制角當(dāng)移相控制角在在0范圍內(nèi)變化時(shí)，單相全波整流電路直流范圍內(nèi)變化時(shí)，單相全波整流電路直流側(cè)輸出電壓側(cè)輸出電壓Ud 0，如圖如圖5.7.1所示，電動(dòng)機(jī)所示，電動(dòng)機(jī)M作電機(jī)運(yùn)行。整流器作電機(jī)運(yùn)行。整流器輸出功率，電機(jī)吸收功率，電流值為輸出功率，電機(jī)吸收功率，電流值為：addREUI 式中式中E為電機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)，為電機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)，Ra為電機(jī)繞組電阻。為電機(jī)繞組電阻。(3.5.1)l (3) 全波整流電路工作在逆變狀態(tài)全波整流電路工作在逆變狀態(tài) l整流電路