電力電子電路第三章20160101

第3章交流-直流變換電路（含有源逆變電路）電力電子技術(shù)

將交流電能變?yōu)橹绷麟娔芊Q為整流，將功率從電源傳向負(fù)載。凡能將交流電能轉(zhuǎn)換為直流電能的電路統(tǒng)稱為整流電路（Rectifier），簡(jiǎn)稱為AC-DC電路。第3章交流-直流變換電路

整流電路有多種分類方法按電路的控制特點(diǎn)可分為： 由二極管組成的不可控整流電路 由半控型器件晶閘管組成的相控整流電路 由全控型器件組成的PWM整流電路等。按交流電源輸入相數(shù)可分為： 單相整流電路 三相整流電路 多相整流電路按電路結(jié)構(gòu)分類，可分為： 半波整流電路（零式整流電路） 全波整流電路（橋式整流電路）按電路的工作象限可分為： 一象限工作電路 二象限工作電路 四象限工作電路第3章交流-直流變換電路

3.1.1單相不可控整流電路-電阻負(fù)載3.1不可控整流電路圖3-1單相半波不可控整流電路帶電阻性負(fù)載的電路和波形b)3.1.1單相不可控整流電路-電阻負(fù)載3.1不可控整流電路表3-1單相半波不可控整流電路帶電阻性負(fù)載時(shí)各區(qū)間工作情況ωt0～ππ～2π2π～3π二極管導(dǎo)通情況VD1導(dǎo)通VD1截止VD1導(dǎo)通負(fù)載電壓udu20u2負(fù)載電流idu2/R0u2/R二極管端電壓uVD10u20負(fù)載電壓平均值Ud

U2為電源變壓器副邊電壓有效值3.1不可控整流電路圖3-2不帶續(xù)流二極管的單相半波不可控整流電路帶阻感性負(fù)載的電路和波形3.1.1單相不可控整流電路-阻感負(fù)載(無(wú)續(xù)流二極管)3.1.1單相不可控整流電路-阻感負(fù)載(無(wú)續(xù)流二極管)3.1不可控整流電路表3-2單相半波不可控整流電路帶阻感性負(fù)載（無(wú)續(xù)流二極管）時(shí)各區(qū)間工作情況

ωt0～ππ～ωt1ωt1～2π二極管導(dǎo)通情況VD1導(dǎo)通VD1導(dǎo)通VD1截止負(fù)載電壓udu2u20負(fù)載電流id有有0二極管端電壓uVD100u23.1不可控整流電路圖3-3帶續(xù)流二極管的單相半波不可控整流電路帶大電感負(fù)載的電路和波形3.1.1單相不可控整流電路-阻感負(fù)載(帶續(xù)流二極管)3.1不可控整流電路表3-3單相半波不可控整流電路帶阻感性負(fù)載（有續(xù)流二極管）時(shí)各區(qū)間工作情況

ωt0～ππ～2π二極管導(dǎo)通情況VD1導(dǎo)通、VD2截止VD1截止、VD2導(dǎo)通負(fù)載電壓udu20負(fù)載電流id水平直線整流二極管電流iVD1矩形波0續(xù)流二極管電流iVD20矩形波整流二極管端電壓uVD10u2續(xù)流二極管端電壓uVD2-|u2|03.1.1單相不可控整流電路-阻感負(fù)載(帶續(xù)流二極管)3.1不可控整流電路圖3-4單相全波整流電路帶電阻性負(fù)載的電路和波形

a-單相全波整流電路負(fù)載電壓波形b-單相全波整流電路c-交流輸入正半波整流電路工作圖d-交流輸入負(fù)半波整流電路工作圖3.1.1單相不可控整流電路-全波整流3.1不可控整流電路表3-4單相全波整流電路帶電阻性負(fù)載時(shí)各區(qū)間工作情況

UduVD1=-2|u2|，uVD2=0uVD1=0，uVD2=-2|u2|uVD1和uVD2|u2||u2|udVD2導(dǎo)通、VD1截止VD1導(dǎo)通、VD2截止二極管導(dǎo)通情況π～2π0～πωt3.1.1單相不可控整流電路-全波整流3.1.1單相不可控整流電路-橋式整流3.1不可控整流電路圖3-5單相橋式整流電路

a-單相橋式整流電路b-交流輸入正半波整流電路工作圖c-交流輸入負(fù)半波整流電路工作圖3.1不可控整流電路表3-5單相橋式整流電路帶電阻性負(fù)載時(shí)各區(qū)間工作情況

ωt0～ππ～2π二極管導(dǎo)通情況VD1和VD4導(dǎo)通VD2和VD3截止VD2和VD3導(dǎo)通VD1和VD4截止ud|u2||u2|uVDuVD1,4=0，uVD2,3=-|u2|uVD2,,3=0，uVD1,4=-|u2|Ud3.1.1單相不可控整流電路-橋式整流3.1.2三相不可控整流電路3.1不可控整流電路c)電壓波形u2u2luduabuacubcubaucaucbuabuacⅠⅡⅢⅣⅤⅥuaucubwtwtOOwtwt123.1.2三相不可控整流電路3.1不可控整流電路

三相橋式整流電路工作時(shí)，共陰極組的3只二極管中，陽(yáng)極交流電壓最高的那只二極管優(yōu)先導(dǎo)通，使另外兩只二極管承受反壓而處于關(guān)斷狀態(tài)；同理，共陽(yáng)極組的3只二極管中陰極交流電壓最低的那只二極管優(yōu)先導(dǎo)通，使另外兩只二極管承受反壓而處于關(guān)斷狀態(tài)。即任意時(shí)刻，共陽(yáng)極組和共陰極組中各有一只二極管處于導(dǎo)通狀態(tài)，其工作波形如圖3-6c)所示。3.1.2三相不可控整流電路3.1不可控整流電路

輸出負(fù)載電壓ud為線電壓中最大的一個(gè)，其波形為線電壓u2l的包絡(luò)線。輸出負(fù)載電壓ud一個(gè)周期脈動(dòng)6次，每次脈動(dòng)的波形相同，故三相橋式整流電路也被稱為6脈波整流電路。這種電路的輸出負(fù)載電壓波形比單相橋式整流電路的輸出負(fù)載電壓波形更平滑，因而更容易濾波。將負(fù)載電壓ud波形中的一個(gè)周期分成6段，每段各60°，在每段中導(dǎo)通的二極管及輸出整流電壓的情況如表3-6所示。3.1.2三相不可控整流電路3.1不可控整流電路表3-6三相橋式整流電路各區(qū)間工作情況整流電壓平均值Uducbucaubaubcuacuab整流輸出電壓udVD6VD4VD4VD2VD2VD6共陽(yáng)極組中導(dǎo)通的二極管VD5VD5VD3VD3VD1VD1共陰極組中導(dǎo)通的二極管VIVIVIIIIII時(shí)段3.1.2三相不可控整流電路3.1不可控整流電路

由表3-6可知，6只二極管的導(dǎo)通順序?yàn)閂D1-VD2-VD3-VD4-VD5-VD6-VD1，相位依次相差60°，這也正是VD1~VD6命名的原因。共陰極組VD1，VD3，VD5依次導(dǎo)通120°，共陽(yáng)極組VD4，VD6，VD2也依次導(dǎo)通120°。而同一相上、下兩個(gè)橋臂的兩只二極管VD1與VD4，VD3與VD6，VD5與VD2，導(dǎo)通相位則互差180°。對(duì)于變壓器二次繞組，每相繞組的電流均為雙向電流，且正、反向電流的有效值和平均值相等。單相半波可控整流電路-電阻負(fù)載wwwwtTVTR0a)u1u2uVTudidwt1p2ptttu2uGuduVTaq0b)c)d)e)00?

調(diào)節(jié)α角可控制Ud的大小。這種通過(guò)控制觸發(fā)脈沖相位來(lái)控制直流輸出電壓大小的方式稱為相位控制方式，簡(jiǎn)稱相控方式。

?：晶閘管在一個(gè)電源周期中處于通態(tài)的電角度稱為導(dǎo)通角。單相半波可控整流電路-電阻負(fù)載wwwwtTVTR0a)u1u2uVTudidwt1p2ptttu2uGuduVTaq0b)c)d)e)00基本數(shù)量關(guān)系為：1）直流輸出電壓平均值2）直流輸出電流平均值3）負(fù)載電壓有效值單相半波可控整流電路-電阻負(fù)載wwwwtTVTR0a)u1u2uVTudidwt1p2ptttu2uGuduVTaq0b)c)d)e)00基本數(shù)量關(guān)系為：4）負(fù)載電流有效值5）晶閘管電流平均值6）晶閘管及變壓器二次側(cè)電流有效值單相半波可控整流電路-電阻負(fù)載wwwwtTVTR0a)u1u2uVTudidwt1p2ptttu2uGuduVTaq0b)c)d)e)00基本數(shù)量關(guān)系為：7）整流電路功率因數(shù)8）晶閘管承受的最大正、反向電壓

晶閘管承受的最大正、反向電壓是變壓器二次側(cè)電壓的峰值。

整流電路功率因數(shù)是變壓器二次側(cè)有功功率與視在功率的比值。單相半波可控整流電路-電阻負(fù)載圖3-2帶阻感負(fù)載的單相半波可控整流電路及其波形單相半波可控整流電路-阻感負(fù)載■帶阻感負(fù)載的工作情況

◆阻感負(fù)載的特點(diǎn)是電感對(duì)電流變化有抗拒作用，使得流過(guò)電感的電流不能發(fā)生突變。

◆電路分析?晶閘管斷態(tài)時(shí),id=0,ud=0,uVT=u2。

?在t1時(shí)刻，即觸發(fā)角處

√ud=u2。√L使id不能突變，id從0增加。?u2由正變負(fù)的過(guò)零點(diǎn)處，id已經(jīng)處于減小過(guò)程中，但未降到零，因此VT仍處通態(tài)。

?t2時(shí)刻，電感能量釋放完畢，id降至零，VT關(guān)斷并立即承受反壓。

?由于電感的存在延遲了VT的關(guān)斷時(shí)刻，使ud波形出現(xiàn)負(fù)的部分，與帶電阻負(fù)載時(shí)相比其平均值Ud下降。

單相半波可控整流電路-阻感負(fù)載TVTRa)u1u2uVTudidL

以晶閘管單相半波可控整流電路，帶阻感性負(fù)載為例。此電路中只有一只晶閘管VT。當(dāng)VT處于通態(tài)時(shí)，如下方程成立：

當(dāng)α、

均已知時(shí)，即可求出晶閘管的導(dǎo)通角θ。單相半波可控整流電路-阻感負(fù)載圖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

單相半波可控整流電路-阻感負(fù)載（帶續(xù)流二級(jí)管）負(fù)載電壓為負(fù)使得平均值Ud變小。在整流電路的負(fù)載兩端并聯(lián)一個(gè)二極管，稱為續(xù)流二極管，用VDR表示。◆有續(xù)流二極管的電路

?電路分析

√u2正半周時(shí)，與沒(méi)有續(xù)流二極管時(shí)的情況是一樣的。

√當(dāng)u2過(guò)零變負(fù)時(shí)，VDR導(dǎo)通，ud為零，此時(shí)為負(fù)的u2通過(guò)VDR向VT施加反壓使其關(guān)斷，L儲(chǔ)存的能量保證了電流id在L-R-VDR路中流通，此過(guò)程通常稱為續(xù)流。

√若L足夠大，id連續(xù)，且id波形接近一條水平線。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

單相半波可控整流電路-阻感負(fù)載（帶續(xù)流二級(jí)管）基本數(shù)量關(guān)系：

觸發(fā)角α=0°時(shí)，輸出電壓平均值最大，Ud=0.45U2，觸發(fā)角α=180°時(shí)，輸出電壓為零，因此移相范圍是0°~180°。2）直流輸出電流平均值1）直流輸出電壓平均值單相半波可控整流電路-阻感負(fù)載（帶續(xù)流二級(jí)管）單相半波可控整流電路-阻感負(fù)載（帶續(xù)流二級(jí)管）基本數(shù)量關(guān)系：3）晶閘管電流平均值4）晶閘管電流有效值5）續(xù)流二極管電流平均值單相半波可控整流電路-阻感負(fù)載（帶續(xù)流二級(jí)管）基本數(shù)量關(guān)系：6）續(xù)流二極管電流有效值

晶閘管兩端電壓波形uVT如圖3-10g)所示，晶閘管承受的最大正、反向電壓均為電源電壓u2的峰值，即。續(xù)流二極管承受的電壓為-ud，其最大反向電壓也是電源電壓u2的峰值。例題:具有續(xù)流二極管的單相半波可控整流電路,帶阻感負(fù)載,電阻為5Ω,電感無(wú)窮大,電源電壓的有效值為220V,直流平均電流為10A,試計(jì)算晶閘管和續(xù)流二極管的電流平均值和有效值，并根據(jù)晶閘管承受電壓來(lái)選擇晶閘管（考慮2倍安全裕量）晶閘管電流平均值晶閘管電流有效值例題:具有續(xù)流二極管的單相半波可控整流電路,帶阻感負(fù)載,電阻為5Ω,電感無(wú)窮大,電源電壓的有效值為220V,直流平均電流為10A,試計(jì)算晶閘管和續(xù)流二極管的電流平均值和有效值，并根據(jù)晶閘管承受電壓來(lái)選擇晶閘管（考慮2倍安全裕量）續(xù)流二極管電流平均值續(xù)流二極管電流有效值例題:具有續(xù)流二極管的單相半波可控整流電路,帶阻感負(fù)載,電阻為5Ω,電感無(wú)窮大,電源電壓的有效值為220V,直流平均電流為10A,試計(jì)算晶閘管和續(xù)流二極管的電流平均值和有效值，并根據(jù)晶閘管承受電壓來(lái)選擇晶閘管（考慮2倍安全裕量）晶閘管承受的最大電壓為（5，10，20，30，50，80，100，200，300，400，500，600，800，1000）單相橋式全控整流電路-電阻負(fù)載表3-7單相橋式相控整流電路帶電阻性負(fù)載時(shí)各區(qū)間工作情況ωt0～αα～ππ～π+απ+α～2π晶閘管導(dǎo)通情況VT1,4截止VT2,3截止VT1,4導(dǎo)通VT2,3截止VT1,4截止VT2,3截止VT1,4截止VT2,3導(dǎo)通ud0|u2|0|u2|id0|u2|/R0|u2|/Ri20u2/R0u2/RuVTuVT1,4=|u2|/2uVT2,3=-|u2|/2uVT1,4=0uVT2,3=-|u2|uVT1,4=-|u2|/2uVT2,3=|u2|/2uVT1,4=-|u2|uVT2,3=0單相橋式全控整流電路-電阻負(fù)載(1)觸發(fā)角α

：觸發(fā)角也稱作移相觸發(fā)角或控制角，指從晶閘管開(kāi)始承受正向電壓起，到施加觸發(fā)信號(hào)止的電角度。晶閘管整流電路是通過(guò)控制觸發(fā)角α的大小，即控制觸發(fā)信號(hào)的相位，來(lái)控制輸出電壓的大小，故稱為相控電路。(2)導(dǎo)通角θ：指晶閘管在一個(gè)周期中處于通態(tài)的電角度。(3)移相：改變觸發(fā)信號(hào)出現(xiàn)的時(shí)刻，即改變觸發(fā)角α的大小，稱為移相。單相橋式相控整流電路帶電阻性負(fù)載時(shí)的移相范圍為180°。(4)同步：使觸發(fā)脈沖與相控整流電路的電源電壓之間，保持頻率和相位的協(xié)調(diào)關(guān)系稱為同步。(5)換流：在相控整流電路中，由一路晶閘管導(dǎo)通變換為另一路晶閘管導(dǎo)通的過(guò)程稱為換流，也稱換相。單相橋式全控整流電路-電阻負(fù)載基本數(shù)量關(guān)系：1）直流輸出電壓平均值觸發(fā)角α=0°時(shí)，輸出電壓平均值最大，Ud=0.9U2，觸發(fā)角α=180°時(shí)，輸出電壓為零，因此移相范圍是0°~180°。2）直流輸出電流平均值單相橋式全控整流電路-電阻負(fù)載基本數(shù)量關(guān)系：3）負(fù)載電壓有效值4）負(fù)載電流有效值及變壓器二次側(cè)電流有效值5）晶閘管電流平均值單相橋式全控整流電路-電阻負(fù)載基本數(shù)量關(guān)系：6）晶閘管電流有效值7）整流電路功率因數(shù)8）晶閘管承受的最大正反向電壓?jiǎn)蜗鄻蚴饺卣麟娐?電阻負(fù)載最大反向電壓最大正向電壓RudidabVT1VT2VT3VT4u2i2L單相橋式全控整流電路-阻感負(fù)載單相橋式全控整流電路-阻感負(fù)載表3-8單相橋式全控整流電路帶大電感負(fù)載時(shí)各區(qū)間工作情況ωt0～αα～ππ～π+απ+α～2π晶閘管導(dǎo)通情況VT1,4截止VT2,3導(dǎo)通VT1,4導(dǎo)通VT2,3截止VT1,4導(dǎo)通VT2,3截止VT1,4截止VT2,3導(dǎo)通ud-u2u2u2-u2idIdi2-Id+Id+Id-IduVTuVT1,4=u2uVT2,3=0uVT1,4=0uVT2,3=-u2uVT1,4=0uVT2,3=u2uVT1,4=-u2uVT2,3=0iVTiVT1,4=0iVT2,3=IdiVT1,4=IdiVT2,3=0iVT1,4=IdiVT2,3=0iVT1,4=0iVT2,3=Id單相橋式全控整流電路-阻感負(fù)載基本數(shù)量關(guān)系：1）輸出電壓平均值

觸發(fā)角α=0°時(shí)，輸出電壓平均值最大，Ud=0.9U2；觸發(fā)角α=90°時(shí)，輸出電壓波形正負(fù)面積相等，平均值為零；因此移相范圍是0°~90°。2）輸出電流平均值單相橋式全控整流電路-阻感負(fù)載基本數(shù)量關(guān)系：3）晶閘管電流平均值4）晶閘管電流有效值5）晶閘管的通態(tài)平均電流單相橋式全控整流電路-阻感負(fù)載基本數(shù)量關(guān)系：6）變壓器二次側(cè)電流I2的波形是對(duì)稱的正負(fù)矩形波，其有效值為7）晶閘管承受的最大正、反向電壓?jiǎn)蜗鄻蚴饺卣麟娐?阻感負(fù)載例題單相全控橋式整流電路，接大電感負(fù)載，U2=220V，負(fù)載電阻R=4Ω。（1）=60o時(shí)，畫(huà)出晶閘管中的電流波形，求其平均值和有效值。（2）當(dāng)負(fù)載兩端接有續(xù)流二極管時(shí)，試求輸出電壓、電流的平均值，流過(guò)晶閘管和續(xù)流二極管中電流的平均值、有效值，畫(huà)出波形。解：（1）輸出電壓平均值輸出負(fù)載電流平均值晶閘管中電流平均值晶閘管中電流有效值單相橋式全控整流電路-阻感負(fù)載RudidabVT1VT2VT3VT4u2i2L例題單相全控橋式整流電路，接大電感負(fù)載，U2=220V，負(fù)載電阻R=4Ω。（2）當(dāng)負(fù)載兩端接有續(xù)流二極管時(shí)，試求輸出電壓、電流的平均值，流過(guò)晶閘管和續(xù)流二極管中電流的平均值、有效值，畫(huà)出波形。單相橋式全控整流電路-阻感負(fù)載例題單相全控橋式整流電路，接大電感負(fù)載，U2=220V，負(fù)載電阻R=4Ω。（2）當(dāng)負(fù)載兩端接有續(xù)流二極管時(shí)，試求輸出電壓、電流的平均值，流過(guò)晶閘管和續(xù)流二極管中電流的平均值、有效值，畫(huà)出波形。(2)接續(xù)流二級(jí)管的輸出電壓平均值輸出負(fù)載電流平均值單相橋式全控整流電路-阻感負(fù)載例題單相全控橋式整流電路，接大電感負(fù)載，U2=220V，負(fù)載電阻R=4Ω。（2）當(dāng)負(fù)載兩端接有續(xù)流二極管時(shí)，試求輸出電壓、電流的平均值，流過(guò)晶閘管和續(xù)流二極管中電流的平均值、有效值，畫(huà)出波形。晶閘管中電流平均值和有效值續(xù)流二極管中電流平均值和有效值單相橋式全控整流電路-阻感負(fù)載■帶反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載時(shí)的工作情況

◆當(dāng)負(fù)載為蓄電池、直流電動(dòng)機(jī)的電樞等時(shí)，負(fù)載可看成一個(gè)直流電壓源，對(duì)于整流電路，它們就是反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載。

◆電路分析?|u2|>E時(shí)，才有晶閘管承受正電壓，有導(dǎo)通的可能。3.2.2單相橋式全控整流電路-反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載

◆電路分析?晶閘管導(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。

?與電阻負(fù)載時(shí)相比，晶閘管提前了度停止導(dǎo)電，稱為停止導(dǎo)電角。

?當(dāng)<時(shí)，觸發(fā)脈沖到來(lái)時(shí)，晶閘管承受負(fù)電壓，不可能導(dǎo)通。3.2.2單相橋式全控整流電路-反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載(3-16)3.2.3單相全波可控整流電路圖3-10單相全波可控整流電路及波形■帶電阻負(fù)載時(shí)

◆電路分析

?變壓器T帶中心抽頭。

?在u2正半周VT1工作，變壓器二次繞組上半部分流過(guò)電流。?u2負(fù)半周VT2工作，二次繞組下半部分流過(guò)反方向電流。?變壓器也不存在直流磁化的問(wèn)題。

圖3-10單相全波可控整流電路及波形■帶電阻負(fù)載時(shí)

◆電路分析

?變壓器T帶中心抽頭。

?在u2正半周VT1工作，變壓器二次繞組上半部分流過(guò)電流。?u2負(fù)半周VT2工作，二次繞組下半部分流過(guò)反方向電流。?變壓器也不存在直流磁化的問(wèn)題。

3.2.3單相全波可控整流電路

單相全波可控整流電路的ud波形與單相橋式全控整流電路一樣，變壓器一次繞組的電流波形一樣，變壓器不存在直流磁化問(wèn)題。

單相全波可控整流電路中變壓器的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，繞組及鐵心對(duì)銅、鐵等材料的消耗比單相橋式全控整流電路多；二次繞組只有半個(gè)周期導(dǎo)電，利用率比單相橋式全控整流電路低一倍。單相全波可控整流電路中只用2只晶閘管；晶閘管承受的最大電壓為，是單相橋式全控整流電路的兩倍。單相全波可控整流電路中，導(dǎo)電回路只含1只晶閘管。3.2.3單相全波可控整流電路3.2.3單相全波可控整流電路例題單相全波整流電路如圖所示，U2=220V，=60o。求（1）輸出直流電壓平均值Ud。（2）畫(huà)出ud、id的波形。解：（1）當(dāng)電壓為正半周時(shí)，即a為正，b為負(fù)時(shí)，VT1承受正向電壓。有觸發(fā)脈沖即可導(dǎo)通，VD2處于關(guān)斷狀態(tài)，當(dāng)電源電壓過(guò)零時(shí)VT1關(guān)斷。當(dāng)電源電壓過(guò)零變負(fù)時(shí)，a為負(fù)，b為正，VT1關(guān)斷，VD1導(dǎo)通。當(dāng)電源電壓再次過(guò)零變正時(shí)，VD1關(guān)斷。。（2）輸出平均值Ud。RudidabVT1VT2VD3VD4u2i23.2.4單相橋式半控整流電路-電阻負(fù)載3.2.4單相橋式半控整流電路-電阻負(fù)載3.2.4單相橋式半控整流電路-電阻負(fù)載3.2.4單相橋式半控整流電路-電阻負(fù)載例題帶整流變壓器的單相半控橋式整流電路，U1=220V，電阻負(fù)載，R=4Ω。要求負(fù)載電流Id在0~25A之間變化，試求(1)變壓器的變比;(2)波形系數(shù);(3)變壓器容量;(4)負(fù)載電阻R的最大功率。設(shè)=0時(shí)Ud最大(1)(2)3.2.4單相橋式半控整流電路-電阻負(fù)載例題帶整流變壓器的單相半控橋式整流電路，U1=220V，電阻負(fù)載，R=4Ω。要求負(fù)載電流Id在0~25A之間變化，試求(1)變壓器的變比;(2)波形系數(shù);(3)變壓器容量;(4)負(fù)載電阻R的最大功率。(2)3.2.4單相橋式半控整流電路-電阻負(fù)載負(fù)載電阻R的最大功率PR（3）（4）例題帶整流變壓器的單相半控橋式整流電路，U1=220V，電阻負(fù)載，R=4Ω。要求負(fù)載電流Id在0~25A之間變化，試求(1)變壓器的變比;(2)波形系數(shù);(3)變壓器容量;(4)負(fù)載電阻R的最大功率。3.2.4單相橋式半控整流電路-電阻負(fù)載例題單相半控橋式整流電路，電阻負(fù)載，R=25Ω，要求Ud=0~250V，計(jì)算晶閘管實(shí)際承受的最大電壓與最大電流（角留有20o裕量）。3.2.4單相橋式半控整流電路-電阻負(fù)載例題：具有中點(diǎn)二極管的單相半控橋式整流電路如圖所示(1)給出=45o時(shí)Ud波形。(2)設(shè)U2=100V，求輸出整流電壓平均值Ud。3.2.4單相橋式半控整流電路-電阻負(fù)載例題：具有中點(diǎn)二極管的單相半控橋式整流電路如圖所示(1)給出=45o時(shí)Ud波形。3.2.4單相橋式半控整流電路-電阻負(fù)載例題：具有中點(diǎn)二極管的單相半控橋式整流電路如圖所示(1)給出=45o時(shí)Ud波形。3.2.4單相橋式半控整流電路-電阻負(fù)載例題：具有中點(diǎn)二極管的單相半控橋式整流電路如圖所示(1)給出=45o時(shí)Ud波形。3.2.4單相橋式半控整流電路-電阻負(fù)載例題：具有中點(diǎn)二極管的單相半控橋式整流電路如圖所示（1）給出=45o時(shí)Ud的波形。（2）設(shè)U2=100V，求輸出整流電壓平均值Ud。3.2.4單相橋式半控整流電路-電阻負(fù)載例題：具有中點(diǎn)二極管的單相半控橋式整流電路如圖所示（2）設(shè)U2=100V，求輸出整流電壓平均值Ud。RudidabVT1VT3VD2VD4u2i2L一般設(shè)ωL》R。電流連續(xù)且為直流電流。若控制角突然增大到180°,或某個(gè)觸發(fā)脈沖突然丟失，則會(huì)使原導(dǎo)通的晶閘管一直導(dǎo)通，稱為失控。單相橋式半控整流電路-阻感負(fù)載基本數(shù)量關(guān)系：1）直流輸出電壓平均值2）直流輸出電流平均值3）晶閘管和整流二極管電流平均值單相橋式半控整流電路-阻感負(fù)載基本數(shù)量關(guān)系：4）晶閘管電流有效值5）變壓器二次側(cè)電流有效值單相橋式半控整流電路-阻感負(fù)載表3-10單相橋式半控整流電路帶大電感負(fù)載時(shí)各區(qū)間工作情況ωtα～ππ～π+απ+α～2π2π～2π+α晶閘管導(dǎo)通情況VT1導(dǎo)通，VT3截止VT1截止，VT3導(dǎo)通二極管導(dǎo)通情況VD2截止，VD4導(dǎo)通VD2導(dǎo)通，VD4截止VD2導(dǎo)通，VD4截止VD2截止，VD4導(dǎo)通udu20-u20idIdi2+Id0-Id0uVTuVT1=0uVT3=-u2uVT1=0uVT3=-u2uVT1=u2uVT3=0uVT1=u2uVT3=0iVTiVT1=IdiVT3=0iVT1=IdiVT3=0iVT1=0iVT3=IdiVT1=

0iVT3=IdiVDiVD2=

0iVD4=IdiVD2=Id

iVD4=0iVD2=IdiVD4=

0

iVD2=0iVD4=Id

單相橋式半控整流電路-阻感負(fù)載RudidabVT1VT3VD2VD4u2i2LVDR整流電壓平均值與電阻負(fù)載時(shí)相同。單相橋式半控整流電路-阻感負(fù)載(帶續(xù)流二極管)1）直流輸出電壓平均值2）直流輸出電流平均值3）晶閘管和整流二極管電流平均值單相橋式半控整流電路-阻感負(fù)載(帶續(xù)流二極管)4）晶閘管和整流二極管電流有效值

5）續(xù)流二極管電流平均值

6）續(xù)流二極管電流有效值7）變壓器二次側(cè)電流有效值單相橋式半控整流電路-阻感負(fù)載(帶續(xù)流二極管)

例單相半控橋式整流電路（帶續(xù)流二極管），阻感負(fù)載，R=5Ω，U2=220V，α=60°。求流過(guò)晶閘管、整流二極管和續(xù)流二極管的電流平均值與有效值。解(1)整流電壓平均值(2)負(fù)載電流平均值(3)晶閘管和整流二極管每周期的導(dǎo)電角單相橋式半控整流電路-阻感負(fù)載(帶續(xù)流二極管)單相橋式半控整流電路-阻感負(fù)載(帶續(xù)流二極管)3.3三相半波可控整流電路

單相可控整流電路元件少，線路簡(jiǎn)單，但其輸出電壓的脈動(dòng)較大，同時(shí)由于單相供電，引起三相電網(wǎng)不平衡，故僅適用于小容量設(shè)備。當(dāng)設(shè)備容量較大，要求輸出電壓脈動(dòng)較小時(shí)，則多采用三相可控整流電路。三相可控整流電路有三相半波可控整流電路、三相橋式可控整流電路等多種形式。其中三相半波可控電路是多相整流電路的基礎(chǔ)，而三相橋式整流電路可以看作三相半波可控電路不同形式的組合。根據(jù)晶閘管的接法不同，三相半波可控整流電路又可分為三相半波共陰極組電路和三相半波共陽(yáng)極組電路。3.3.1三相半波共陰極組可控整流電路帶電阻性負(fù)載3.3三相半波可控整流電路

三相半波共陰極組可控整流電路為得到零線，變壓器二次側(cè)要接成星形，而一次側(cè)接成三角形，為3次諧波電流提供通路，減少3次諧波對(duì)電網(wǎng)的影響。三只晶閘管陰極連接在一起，陽(yáng)極分別接a、b、c三相電源，這種接法稱為共陰極接法。

以晶閘管共陰極端作為輸出電壓的正端，變壓器二次側(cè)的零線作為輸出電壓的負(fù)端，規(guī)定負(fù)載電壓的正方向?yàn)閺娜痪чl管的共陰極端指向變壓器二次側(cè)的零線，負(fù)載電流的正方向與負(fù)載電壓的正方向相同。3.3.1三相半波可控整流電路-電阻負(fù)載

圖3-17三相半波可控整流電路共陰極接法電阻負(fù)載時(shí)的電路及=0時(shí)的波形

■電阻負(fù)載

?自然換相點(diǎn)√在相電壓的交點(diǎn)t1、t2、t3處，均出現(xiàn)二極管換相，稱這些交點(diǎn)為自然換相點(diǎn)?！虒⑵渥鞯钠瘘c(diǎn)，即=0。√三個(gè)晶閘管輪流導(dǎo)通120

，ud波形為三個(gè)相電壓在正半周期包絡(luò)線3.3.1三相半波可控整流電路-電阻負(fù)載

圖3-17三相半波可控整流電路共陰極接法電阻負(fù)載時(shí)的電路及=0時(shí)的波形

■電阻負(fù)載

?自然換相點(diǎn)√變壓器二次繞組電流有直流分量?！叹чl管電壓由一段管壓降和兩段線電壓組成，隨著增大，晶閘管承受的電壓中正的部分逐漸增多。3.3.1三相半波可控整流電路-電阻負(fù)載

?=30

√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。圖3-18三相半波可控整流電路，電阻負(fù)載，=30時(shí)的波形3.3.1三相半波可控整流電路-電阻負(fù)載

圖3-18三相半波可控整流電路，電阻負(fù)載，=60時(shí)的波形?>30

√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，但下一相晶閘管因未觸發(fā)而不導(dǎo)通，此時(shí)輸出電壓電流為零。

√負(fù)載電流斷續(xù)，各晶閘管導(dǎo)通角小于120。

3.3.1三相半波可控整流電路-電阻負(fù)載

?電阻負(fù)載時(shí)角的移相范圍為150。

?整流電壓平均值

√≤30時(shí)，負(fù)載電流連續(xù)，有

當(dāng)=0時(shí)，Ud最大，為Ud=Ud0=1.17U2。

(3-52)3.3.1三相半波可控整流電路-電阻負(fù)載

?整流電壓平均值

√>30時(shí)，負(fù)載電流斷續(xù)，晶閘管導(dǎo)通角減小，此時(shí)有(3-53)2）直流輸出電流平均值3）晶閘管電流平均值4）晶閘管電流有效值α>30°時(shí)α≤30°時(shí)3.3.1三相半波可控整流電路-電阻負(fù)載

基本數(shù)量關(guān)系：5）晶閘管承受的最大正、反向電壓UTM

晶閘管承受的最大正向電壓是變壓器二次相電壓的峰值，

晶閘管承受的最大反向電壓是變壓器二次線電壓的峰值

在選擇晶閘管的額定電壓時(shí)，應(yīng)根據(jù)晶閘管實(shí)際承受的最大反向電壓進(jìn)行計(jì)算， 。 3.3.1三相半波可控整流電路-電阻負(fù)載

3.3.2三相半波可控整流電路-阻感負(fù)載?≤30時(shí)整流電壓波形與電阻負(fù)載相同。圖3-18三相半波可控整流電路，阻感負(fù)載，=30時(shí)的波形3.3.2三相半波可控整流電路-阻感負(fù)載

■阻感負(fù)載?L值很大，整流電流id的波形基本是平直的，流過(guò)晶閘管的電流接近矩形波。

圖3-19阻感負(fù)載時(shí)的電路及=60時(shí)的波形α=60°表3-14三相半波共陰極組可控整流電路，帶阻感性負(fù)載時(shí)各區(qū)間工作情況ωtπ/6+α～5π/6+α5π/6+α～3π/2+α3π/2+α～13π/6+α晶閘管導(dǎo)通情況VT1導(dǎo)通，VT2、3截止VT2導(dǎo)通，VT1、3截止VT3導(dǎo)通，VT1、2截止uduaubucuVT10uabuacUdid近似為水平直線，Id=Ud/R晶閘管電流的有效值IVT3.3.2三相半波可控整流電路-阻感負(fù)載

1）直流輸出電壓平均值

輸出電壓ud波形連續(xù)，當(dāng)α=90°時(shí)，輸出電壓為零。因此，三相半波可控整流電路，帶阻感性負(fù)載時(shí)，觸發(fā)角α的移相范圍是90°。2）直流輸出電流平均值3.3.2三相半波可控整流電路-阻感負(fù)載

3）晶閘管電流平均值4）晶閘管及變壓器二次電流有效值

選擇晶閘管的額定電流應(yīng)按有效值相等的原則選取，不考慮安全裕量時(shí)考慮安全裕量時(shí)3.3.2三相半波可控整流電路-阻感負(fù)載

5）晶閘管承受的最大正、反向電壓UTM變壓器二次線電壓的峰值， 選擇晶閘管的額定電壓時(shí)，還要考慮2~3倍的安全裕量。3.3.3三相半波共陰極組可控整流電路-反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載

當(dāng)負(fù)載為蓄電池或直流電動(dòng)機(jī)的電樞時(shí)，負(fù)載可看成是一個(gè)直流電壓源，對(duì)于整流電路而言，它們就是反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載。

設(shè)反電動(dòng)勢(shì)為E，在交流電源與反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載的串聯(lián)電路中，只有在u2>E時(shí)，晶閘管才開(kāi)始真正承受正電壓，才有觸發(fā)導(dǎo)通的可能。晶閘管觸發(fā)導(dǎo)通之后，ud=u2，。abcRudidVT1VT2VT3udiduaubucOwtOwtaEEdwt1dO3.3.3三相半波共陰極組可控整流電路-反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載

與電阻負(fù)載時(shí)相比，晶閘管提前電角度停止導(dǎo)電，稱為停止導(dǎo)電角。不難看出，在α角相同時(shí)，帶反電動(dòng)勢(shì)電阻負(fù)載的電路，整流輸出電壓平均值比帶電阻性負(fù)載時(shí)大。

在α＜時(shí)觸發(fā)晶閘管VT1，由于此時(shí)ua＜E，VT1承受反壓不能導(dǎo)通。為了使晶閘管能可靠導(dǎo)通，觸發(fā)脈沖要有足夠的寬度，保證當(dāng)t=時(shí)刻晶閘管開(kāi)始承受正電壓時(shí)，觸發(fā)脈沖仍然存在。這樣，相當(dāng)于觸發(fā)角被推遲到角。例題三相半波整流電路向大電感性負(fù)載供電，已知U2=220V，R=11.7。計(jì)算=60o時(shí)負(fù)載電流Id、晶閘管電流IT、變壓器副邊電流i2的平均值和有效值。改為電阻負(fù)載，重復(fù)上述計(jì)算。1、對(duì)于大電感負(fù)載例題三相半波整流電路向大電感性負(fù)載供電，已知U2=220V，R=11.7。計(jì)算=60o時(shí)負(fù)載電流Id、晶閘管電流IT、變壓器副邊電流i2的平均值和有效值。改為電阻負(fù)載，重復(fù)上述計(jì)算。

2、對(duì)于電阻負(fù)載例題在三相半波整流電路中，如果u相的觸發(fā)脈沖消失，試?yán)L出在電阻性負(fù)載和電感性負(fù)載下的整流電壓波形。設(shè)=30°。

例題圖a是兩相零式可控整流電路，電阻負(fù)載，由三相交流電源中的u、v兩相供電。設(shè)ωt=0°時(shí)，α=0°。1)畫(huà)出晶閘管控制角

=0°和

=60°時(shí)輸出電壓ud的波形；2)求晶閘管的移相范圍；3)Ud的最大值Udmax是多少？4)推導(dǎo)出輸出電壓平均值Ud的計(jì)算公式。(2)晶閘管的移相范圍0300o；0150o時(shí)150o

300o時(shí)當(dāng)=0o時(shí)例題．現(xiàn)有單相半波、單相橋式、三相半波三種電路，負(fù)載電流Id都是40A，問(wèn)串在晶閘管中的熔斷器電流分別為多大？答：?jiǎn)蜗喟氩〞r(shí)，流過(guò)熔斷器電流為正弦半波，IdVT=Id=40A，IVT=1.57IdVT

=62.8A，所以熔斷器電流按有效值選為62.8A。wwwwtTVTR0a)u1u2uVTudidwt1p2ptttu2uGuduVTaq0b)c)d)e)00例題．現(xiàn)有單相半波、單相橋式、三相半波三種電路，負(fù)載電流Id都是40A，問(wèn)串在晶閘管中的熔斷器電流分別為多大？答：?jiǎn)蜗鄻蚴娇煽卣鲿r(shí)，流過(guò)熔斷器電流為正弦半波，IdVT=Id/2=20A，IVT=1.57IdVT

=31.4A，所以熔斷器電流按有效值選為31.4A。例題．現(xiàn)有單相半波、單相橋式、三相半波三種電路，負(fù)載電流Id都是40A，問(wèn)串在晶閘管中的熔斷器電流分別為多大？答：三相半波時(shí)，流過(guò)熔斷器電流如圖導(dǎo)通為120度，熔斷器電流按有效值選為23.47A。3.4.1三相橋式全控整流電路-電阻負(fù)載

■原理圖

◆陰極連接在一起的3個(gè)晶閘管（VT1，VT3，VT5）稱為共陰極組；陽(yáng)極連接在一起的3個(gè)晶閘管（VT4，VT6，VT2）稱為共陽(yáng)極組。

◆共陰極組中與a，b，c三相電源相接的3個(gè)晶閘管分別為VT1，VT3，VT5，共陽(yáng)極組中與a，b，c三相電源相接的3個(gè)晶閘管分別為VT4，VT6，VT2。

◆晶閘管的導(dǎo)通順序?yàn)閂T1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6。

圖3-23三相橋式全控整流電路原理圖3.4.1三相橋式全控整流電路-電阻負(fù)載

圖3-23三相橋式全控整流電路帶電阻負(fù)載=0時(shí)的波形3.4.1三相橋式全控整流電路-電阻負(fù)載

■帶電阻負(fù)載時(shí)的工作情況

◆電路分析?各自然換相點(diǎn)既是相電壓的交點(diǎn)，同時(shí)也是線電壓的交點(diǎn)。?當(dāng)≤60時(shí)√ud波形均連續(xù)，對(duì)于電阻負(fù)載，id波形與ud波形的形狀是一樣的，也連續(xù)。

√=0時(shí)，ud為線電壓在正半周的包絡(luò)線。

時(shí)段ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ共陰極組中導(dǎo)通的晶閘管VT1VT1VT3VT3VT5VT5共陽(yáng)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表3-15三相橋式全控整流電路電阻負(fù)載=0時(shí)晶閘管工作情況3.4.1三相橋式全控整流電路-電阻負(fù)載

圖3-24三相橋式全控整流電路帶電阻負(fù)載=30時(shí)的波形=30時(shí)，晶閘管起始導(dǎo)通時(shí)刻推遲了30，組成ud的每一段線電壓因此推遲30，ud平均值降低3.4.1三相橋式全控整流電路-電阻負(fù)載

圖3-24三相橋式全控整流電路帶電阻負(fù)載=60時(shí)的波形=60時(shí)ud波形中每段線電壓的波形向后移，ud平均值降低。=60時(shí)ud出現(xiàn)了為零的點(diǎn)3.4.1三相橋式全控整流電路-電阻負(fù)載

圖3-25三相橋式全控整流電路帶電阻負(fù)載=90時(shí)的波形

id與ud一致，ud降為至零id也降至零，晶閘管關(guān)斷，輸出整流電壓ud為零，ud波形不出現(xiàn)負(fù)值3.4.1三相橋式全控整流電路-電阻負(fù)載

圖3-25三相橋式全控整流電路帶電阻負(fù)載=90時(shí)的波形

id與ud一致，ud降為至零id也降至零，晶閘管關(guān)斷，輸出整流電壓ud為零，ud波形不出現(xiàn)負(fù)值?整流輸出電壓ud一周期脈動(dòng)6次，每次脈動(dòng)的波形都一樣，故該電路為6脈波整流電路。?在整流電路合閘啟動(dòng)過(guò)程中或電流斷續(xù)時(shí)，為確保電路的正常工作，需保證同時(shí)導(dǎo)通的2個(gè)晶閘管均有脈沖

√寬脈沖觸發(fā)：使脈沖寬度大于60（一般取80~100）

√雙脈沖觸發(fā)：用兩個(gè)窄脈沖代替寬脈沖，兩個(gè)窄脈沖的前沿相差60，脈寬一般為20~30

?！坛Ｓ玫氖请p脈沖觸發(fā)。?晶閘管承受的電壓波形與三相半波時(shí)相同，晶閘管承受最大正、反向電壓的關(guān)系也一樣。3.4.1三相橋式全控整流電路-電阻負(fù)載

3.4.1三相橋式全控整流電路-電阻負(fù)載◆帶電阻負(fù)載時(shí)三相橋式全控整流電路角的移相范圍是120。

◆整流輸出電壓平均值?電阻負(fù)載≤60時(shí)

(3-65)3.4.1三相橋式全控整流電路-電阻負(fù)載◆帶電阻負(fù)載時(shí)三相橋式全控整流電路角的移相范圍是120。

?電阻負(fù)載且>60時(shí)◆整流輸出電壓平均值?電阻負(fù)載>

60時(shí)

(3-66)3.4.1三相橋式全控整流電路-電阻負(fù)載2）直流輸出電流平均值3）晶閘管電流平均值4）晶閘管電流有效值不考慮安全裕量時(shí)，考慮安全裕量時(shí)，3.4.1三相橋式全控整流電路-電阻負(fù)載5）變壓器二次電流有效值6）晶閘管承受的最大反向電壓UTM在選擇晶閘管的額定電壓時(shí)，應(yīng)根據(jù)晶閘管實(shí)際承受的最大反向電壓進(jìn)行計(jì)算，即 。若再考慮安全裕量，則UTM=(2~3)U2。7）晶閘管承受的最大正向電壓UFM

最大正向電壓為ωt1時(shí)刻的uVT1，斷流時(shí)VT1和VT2共同承擔(dān)線電壓。

三相橋式全控整流電路帶阻感負(fù)載=0時(shí)的波形3.4.2三相橋式全控整流電路-阻感負(fù)載

三相橋式全控整流電路帶阻感負(fù)載=30時(shí)的波形3.4.2三相橋式全控整流電路-阻感負(fù)載圖3-26三相橋式整流電路帶阻感負(fù)載，=90時(shí)的波形3.4.2三相橋式全控整流電路-阻感負(fù)載1)直流輸出電壓平均值α=0°時(shí)，Ud=Ud0=2.34U2；α=90°時(shí)，Ud=0，輸出電壓為零。因此，三相橋式全控整流電路，帶阻感性負(fù)載時(shí)，觸發(fā)角α的移相范圍是90°。3.4.2三相橋式全控整流電路-阻感負(fù)載6）晶閘管承受的最大正、反向電壓UTM其余與帶電阻性負(fù)載時(shí)一樣。(3-80)(3-81)(3-74)3.4.2三相橋式全控整流電路-阻感負(fù)載2）直流輸出電流平均值3）晶閘管電流平均值4）晶閘管電流有效值不考慮安全裕量時(shí)，考慮安全裕量時(shí)，3.4.2三相橋式全控整流電路-阻感負(fù)載三相橋式全控整流電路帶阻感性負(fù)載具有如下特點(diǎn)：1）任何時(shí)候只有共陰組和共陽(yáng)極組各有一只元件同時(shí)導(dǎo)通時(shí)，才能形成電流通路。2）同一相的晶閘管相位相差180o。每只晶閘管的導(dǎo)通角是120o。3）輸出電壓ud由六段線電壓組成，依次為uab、uac、ubc、uba、uca、ucb，輸出線電壓波形每周期脈動(dòng)六次，脈動(dòng)頻率為6f=300Hz。

4）三相橋式全控整流電路晶閘管兩端的電壓波形與三相半波整流電路相同，只與晶閘管導(dǎo)通情況有關(guān)，它由3段組成：一段為零，一段為本相與后一相的線電壓，另一段為本相與前一相的線電壓。晶閘管承受最大正、反向電壓的關(guān)系也相同。5）變壓器二次繞組流過(guò)正、負(fù)兩個(gè)方向的電流，消除了變壓器的直流磁化，提高了變壓器的利用率。3.5.1三相橋式半控整流電路-電阻負(fù)載=30°3.5.1三相橋式半控整流電路-電阻負(fù)載=60°3.5.1三相橋式半控整流電路-電阻負(fù)載=90°3.5.1三相橋式半控整流電路-電阻負(fù)載

?共陽(yáng)極組的三只整流二極管總是在自然換流點(diǎn)換流，使電流換到陰極電位更低的一相中去，共陽(yáng)極組始終輸出最大電壓Ud2；

?共陰極組的三只晶閘管則要在觸發(fā)后才能換到陽(yáng)極電位更高的那一相中去。

?輸出整流電壓的波形是兩組整流電壓波形之和。改變共陰極組晶閘管的控制角α，可獲得0~2.34U2的直流可調(diào)電壓Ud

。

?

α=0°時(shí)，共陰極組輸出最大電壓，輸出電壓波形與三相橋式全控電路一樣，Ud=Ud1-Ud2=2.34U2。3.5.1三相橋式半控整流電路-電阻負(fù)載?

α=60°時(shí)，ud波形只剩下3個(gè)波頭，臨界連續(xù)。α>60°時(shí)，ud波形出現(xiàn)斷續(xù)。?三相橋式半控整流電路與單相橋式半控整流電路一樣，橋路內(nèi)部的二極管具有提供電感續(xù)流通路的作用，因此在帶阻感性負(fù)載時(shí)，輸出電壓ud的波形和平均電壓值Ud與帶電阻性負(fù)載時(shí)一樣，不會(huì)出現(xiàn)負(fù)半波電壓。?為了避免失控現(xiàn)象現(xiàn)象的發(fā)生，在三相橋式半控整流電路帶電感性負(fù)載時(shí)，必須并聯(lián)續(xù)流二極管。

例題：三相橋式全控整流電路，大電感性負(fù)載，變壓器副邊線電壓U2l=380V，負(fù)載電阻RΣ=11.7Ω，控制角

=60°。計(jì)算輸出電壓平均值Ud，負(fù)載電流平均值Id、晶閘管電流IdT、IT，變壓器副邊電流i2的有效值I2。例題：在三相橋式全控整流電路中，電阻負(fù)載，如果有一個(gè)晶閘管不能導(dǎo)通，此時(shí)的整流電壓Ud波形如何？如果有一個(gè)晶閘管被擊穿而短路，其他晶閘管受什么影響？

假設(shè)VT1被擊穿而短路，則當(dāng)晶閘管VT3或VT5導(dǎo)通時(shí)，將發(fā)生電源相間短路，使得VT3、VT5也可能分別被擊穿。

假設(shè)VT1被擊穿而短路，則當(dāng)晶閘管VT3或VT5導(dǎo)通時(shí)，將發(fā)生電源相間短路，使得VT3、VT5也可能分別被擊穿。

假設(shè)VT1被擊穿而短路，則當(dāng)晶閘管VT3或VT5導(dǎo)通時(shí)，將發(fā)生電源相間短路，使得VT3、VT5也可能分別被擊穿。3.6變壓器漏感對(duì)整流電路的影響■變壓器漏感

◆實(shí)際上變壓器繞組總有漏感，該漏感可用一個(gè)集中的電感LB表示，并將其折算到變壓器二次側(cè)。

◆由于電感對(duì)電流的變化起阻礙作用，電感電流不能突變，因此換相過(guò)程不能瞬間完成，而是會(huì)持續(xù)一段時(shí)間?！霈F(xiàn)以三相半波為例來(lái)分析，然后將其結(jié)論推廣

◆假設(shè)負(fù)載中電感很大，負(fù)載電流為水平線。

3.6變壓器漏感對(duì)整流電路的影響◆分析從VT1換相至VT2的過(guò)程

?在t1時(shí)刻之前VT1導(dǎo)通，t1時(shí)刻觸發(fā)VT2，因a、b兩相均有漏感，故ia、ib均不能突變，于是VT1和VT2同時(shí)導(dǎo)通，相當(dāng)于將a、b兩相短路，兩相間電壓差為ub-ua，它在兩相組成的回路中產(chǎn)生環(huán)流ik如圖所示。

圖3-26考慮變壓器漏感時(shí)的三相半波可控整流電路及波形

3.6變壓器漏感對(duì)整流電路的影響?ik=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(shí)，ia=0，VT1關(guān)斷，換流過(guò)程結(jié)束。

?換相過(guò)程持續(xù)的時(shí)間用電角度表示，稱為換相重疊角。圖3-26考慮變