三相半波可控整流電路

圖1 三相半波可控整流電路共陰極接法電阻負(fù)載時的電路及a=(T時的波形圖2三相半波可控整流電路,電阻負(fù)載，時的波形圖3三相半波可控整流電路,

電阻負(fù)載，時的波形10 30 60 90 120 150由(“)圖4三相半波可控整流電路Ud/U2與a的關(guān)系1一電阻負(fù)莪2—電感負(fù)載3—電阻電感魚栽1.電阻負(fù)載(1)工作原理三相半波可控整流電路如圖1a)所示。為得到零線，變壓器二次側(cè)必須接成星形，而一次側(cè)接成三角形，避免3次諧波電流流人電網(wǎng)。三個品閘管分別接入a、b、c三相電源，它們的陰極連接在一起，稱為共陰極接法，這種接法觸發(fā)電路有公共端，連線方便。假設(shè)將電路中的品閘管換作二極管，并用VD表示，該電路就成為三相半波不可控整流電路，以下首先分析其工作情況。此時，三個二極管對應(yīng)的相電壓中哪一個的值最大，則該相所對應(yīng)的二極管導(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，波形如圖1d)所示。在一個周期中，器件工作情況如下：在3L?3t2期間，a相電壓最高，VD1導(dǎo)通，ud=Ua；在3&?3t3期間，b相電壓最高，VD2導(dǎo)通，Ud=Ub；在3t3?3t4期間，C相電壓最高，VD3導(dǎo)通，Ud=Uc。此后，在下一周期相當(dāng)于3t1的位置即3t4時刻，VD1又導(dǎo)通，重復(fù)前一周期的工作情況。如此，一周期中VD］、VD2、VD3輪流導(dǎo)通，每管各導(dǎo)通1200。Ud波形為三個相電壓在正半周期的包絡(luò)線。在相電壓的交點3t］、3t2、3t3處，均出現(xiàn)了二極管換相，即電流由一個二極管向另一個二極管轉(zhuǎn)移，稱這些交點為自然換相點。對三相半波可控整流電路而言，自然換相點是各相品閘管能觸發(fā)導(dǎo)通的最早時刻，將其作為計算各品閘管觸發(fā)角a的起點，即a=00,要改變觸發(fā)角只能是在此基礎(chǔ)上增大，即沿時間坐標(biāo)軸向右移。若在自然換相點處觸發(fā)相應(yīng)的品閘管導(dǎo)通，則電路的工作情況與以上分析的二極管整流工作情況一樣。由單相可控整流電路可知，各種單相可控整流電路的自然換相點是變壓器二次電壓u2的過零點。當(dāng)a=0o時，變壓器二次側(cè)a相繞組和品閘管VT1的電流波形如圖1e)所示，另兩相電流波形形狀相同，相位依次滯后120o,可見變壓器二次繞組電流有直流分量。圖1f)是VT1兩端的電壓波形，由3段組成：第1段，VT1導(dǎo)通期間，為一管壓降，可近似為UVT1=0；第2段，在VT1關(guān)斷后，，VT2導(dǎo)通期間，匕=%—ub=uab，為一段線電壓；第3段，在VT3導(dǎo)通期間，uVT1=Ua—Uc=uac為另一段線電壓。即品閘管電壓由一段管壓降和兩段線電壓組成。由圖可見，a=0o時，品閘管承受的兩段線電壓均為負(fù)值，隨著a增大，品閘管承受的電壓中正的部分逐漸增多。其他兩管上的電壓波形形狀相同，相位依次差120o。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。圖2是a=30o時的波形。從輸出電壓、電流的波形可看出，這時負(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120o。如果a>30o,例如a=60o時，整流電壓的波形如圖3所示，當(dāng)導(dǎo)通一相的相電壓過零變負(fù)時，該相品閘管關(guān)斷。此時下一相品閘管雖承受正電壓，但它的觸發(fā)脈沖還未到，不會導(dǎo)通，因此輸出電壓電流均為零，直到觸發(fā)脈沖出現(xiàn)為止。這種情況下，負(fù)載電流斷續(xù)，各品閘管導(dǎo)通角為90o,小于120o若a角繼續(xù)增大，整流電壓將越來越小，a=150。時，整流輸出電壓為零。故電阻負(fù)載時a角的移相范圍為150。。⑵負(fù)載電壓整流電壓平均值的計算分兩種情況:1)a^30o時，負(fù)載電流連續(xù)，有Ud=&[/+食網(wǎng)2血泌或吹）=票〃3cosa=1.17!72cosaT當(dāng)a=0時，Ud最大，為Ud=Ud0=1.17U2.2)a>30o時，負(fù)載電流斷續(xù)，品閘管導(dǎo)通角減小，此時有=-^―j^+槌耳sin +cos(^+a)]=O.675J72[1+cos(y+砌Ud/U2隨a變化的規(guī)律如圖4中的曲線1所示。負(fù)載電流平均值為品閘管承受的最大反向電壓，由圖1e）不難看出為變壓器二次線電壓峰值，即=^2