第2-3章 三相半波整流

2.2三相可控整流電路

負(fù)載容量較大，或要求直流電壓脈動(dòng)較小、易濾波時(shí)用基本的是三相半波可控整流電路，三相橋式全控整流電路應(yīng)用最廣

2.2.1三相半波可控整流電路

一.電阻性負(fù)載電路的特點(diǎn)：變壓器二次側(cè)接成星形得到零線，而一次側(cè)接成三角形避免3次諧波流入電網(wǎng)三個(gè)晶閘管分別接入u、v、w三相電源，其陰極連接在一起——共陰極接法2/3/20231電力電子技術(shù)自然換相點(diǎn)：在VT均不導(dǎo)通情況下：只要uu>0能觸發(fā)VT1導(dǎo)通只要uv>0能觸發(fā)VT2導(dǎo)通只要uw>0能觸發(fā)VT3導(dǎo)通在有一個(gè)VT導(dǎo)通的情況下：例VT3已導(dǎo)通，在wt<

wt1時(shí)VT1承受反向電壓，不能觸發(fā)導(dǎo)通；在wt>

wt1時(shí)VT1承受正向電壓，才能觸發(fā)導(dǎo)通；一旦VT1導(dǎo)通VT3將承受反向電壓而阻斷。wt2、wt3等有類似情況。wt1、wt2、wt3稱自然換相點(diǎn)。0V0V__

uw2/3/20232電力電子技術(shù)自然換相點(diǎn)，是各相晶閘管能觸發(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

=0a

=0時(shí)，輸出電壓波形，在wt1~wt2期間，VT1導(dǎo)通，ud=uu在wt2~wt3期間，VT2導(dǎo)通，ud=uv在wt3~wt4期間，VT3導(dǎo)通，ud=uw晶閘管導(dǎo)通角120假設(shè)將電路中的晶閘管換作二極管,成為三相半波不可控整流電路此時(shí),相電壓最大的一個(gè)所對(duì)應(yīng)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。

2/3/20233電力電子技術(shù)a

=0時(shí)，電流波形變壓器二次側(cè)u相繞組和晶閘管VT1的電流波形，變壓器二次繞組電流有直流分量。a

=0時(shí)，晶閘管電壓波形，由3段組成：第1段，VT1導(dǎo)通期間，為一管壓降，可近似為uT1=0第2段，在VT1關(guān)斷后，VT2導(dǎo)通期間，uT1=uu-uv=uuv，為一段線電壓第3段，在VT3導(dǎo)通期間，uT1=uu-uw=uuw為另一段線電壓2/3/20234電力電子技術(shù)

a

=30時(shí)的波形負(fù)載電流處于連續(xù)和斷續(xù)之間的臨界狀態(tài)晶閘管導(dǎo)通角120電阻負(fù)載，a=30時(shí)的波形

a

>30的情況負(fù)載電流斷續(xù)，晶閘管導(dǎo)通角小于120

電阻負(fù)載時(shí)a角的移相范圍為150電阻負(fù)載，a=60時(shí)的波形

增大a值,將脈沖后移,整流電路的工作情況相應(yīng)地發(fā)生變化動(dòng)畫2/3/20235電力電子技術(shù)整流電壓平均值的計(jì)算（1）a

≤30時(shí)，負(fù)載電流連續(xù)，有（3-1）當(dāng)a

=0時(shí)，Ud最大，為（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：（3-2）2/3/20236電力電子技術(shù)負(fù)載電流平均值為晶閘管電流平均值為（3-3）晶閘管電流有效值，當(dāng)30°時(shí)

（3-4）2/3/20237電力電子技術(shù)晶閘管電流有效值，當(dāng)>30°時(shí)

（3-5）2/3/20238電力電子技術(shù)晶閘管承受的最大反向電壓，為變壓器二次線電壓峰值，即（3-6）從波形圖可見，當(dāng)晶閘管承受最大正向電壓時(shí)三個(gè)晶閘管均阻斷,因此晶閘管陽(yáng)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

（3-7）0V0Vuu=0A2/3/20239電力電子技術(shù)a>30時(shí)（如a=60時(shí)的波形）u2過(guò)零時(shí)，VT1不關(guān)斷，直到VT2的脈沖到來(lái)，才換流，由VT2導(dǎo)通向負(fù)載供電，同時(shí)向VT1施加反壓使其關(guān)斷——ud波形中出現(xiàn)負(fù)的部分晶閘管仍導(dǎo)通120阻感負(fù)載時(shí)的移相范圍為90動(dòng)畫二.電感性負(fù)載特點(diǎn)：阻感負(fù)載，L值很大，id波形基本平直a≤30時(shí)：整流電壓波形與電阻負(fù)載時(shí)相同2/3/202310電力電子技術(shù)圖3-5

三相半波可控整流電路，電感負(fù)載時(shí)的電路及=60時(shí)的波形

2/3/202311電力電子技術(shù)變壓器二次電流即晶閘管電流的有效值為（3-9）晶閘管的額定電流為（3-10）數(shù)量關(guān)系(id波形有一定的脈動(dòng)，但為簡(jiǎn)化分析及定量計(jì)算，可將id近似為一條水平線)整流電壓平均值（3-8）2/3/202312電力電子技術(shù)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)用較少晶閘管最大正反向電壓峰值均為變壓器二次線電壓峰值（3-11）習(xí)題：3（P67）2/3/202313電力電子技術(shù)三.三相半波晶閘管共陽(yáng)極整流電路三個(gè)VT的陽(yáng)極連在一起，稱“共陽(yáng)極接法”。三個(gè)VT的觸發(fā)電路無(wú)公共端，需彼此絕緣。電路在相電壓的負(fù)半周工作，換相總是換到陰極更負(fù)的那一相去。動(dòng)畫2/3/202314電