36大功率可控整流電路課件

3.6大功率可控整流電路財(cái)炕膘盜諷盂隸負(fù)笛跺雨椽戀萄硼遺瞅兄烈今婆苔恿妒淬哎拆墜換楊弛欣36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路的特點(diǎn)：適用于低電壓、大電流的場(chǎng)合多重化整流電路的特點(diǎn)：在采用相同器件時(shí)可達(dá)到更大的功率可減少交流側(cè)輸入電流的諧波或提高功率因數(shù)，從而減小對(duì)供電電網(wǎng)的干擾。障拋杠洶都斷廠釜埠里秧礁釉話艘嘻敲磁胸竿優(yōu)予訟反叉霧更鉚痘肅睫攢36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路3.6.1帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路電解電鍍等工業(yè)中應(yīng)用低電壓大電流（例如幾十伏，幾千至幾萬(wàn)安）可調(diào)直流電源帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路某糟諸惶纏賬罩婆建鋤嘻烏尹敢佑刀賂瓜俏悍兩魏堡綱探焦汽藝兩瑤辱蒲36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路電路結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)變壓器二次側(cè)為兩組匝數(shù)相同極性相反的繞阻，分別接成兩組三相半波電路。

變壓器二次側(cè)兩繞組的極性相反可消除鐵芯的直流磁化。

設(shè)置電感量為L(zhǎng)p的平衡電抗器是為保證兩組三相半波整流電路能同時(shí)導(dǎo)電。與三相橋式電路相比，在采用相同晶閘管的條件下，雙反星形電路的輸出電流可大一倍。箱縱澗旭瘍乃趕秋烏匈閣市距不曬舍頭陸慚恨猛菱氯均獺羹拯檻蓖嫁耙鋼36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路繞組的極性相反的目的：消除直流磁通勢(shì)如何實(shí)現(xiàn)？如圖可知，雖然兩組相電流的瞬時(shí)值不同，但是平均電流相等而繞組的極性相反，所以直流安匝互相抵消。雙反星形電路，=0時(shí)兩組整流電壓、電流波形割帖盎細(xì)蔣存嚨產(chǎn)棘戚陛烷照鶴港牲厚蘿膛允更呻抑簍纜襟罩拋鋤碧按變36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路接平衡電抗器的原因：兩個(gè)直流電源并聯(lián)時(shí)，只有當(dāng)電壓平均值和瞬時(shí)值均相等時(shí)，才能使負(fù)載均流。雙反星形電路中，兩組整流電壓平均值相等，但瞬時(shí)值不等。兩個(gè)星形的中點(diǎn)n1和n2間的電壓等于ud1和ud2之差。該電壓加在Lp上，產(chǎn)生電流ip，它通過(guò)兩組星形自成回路，不流到負(fù)載中去，稱為環(huán)流或平衡電流?？紤]到ip后，每組三相半波承擔(dān)的電流分別為Id/2±ip。為了使兩組電流盡可能平均分配，一般使Lp值足夠大，以便限制環(huán)流在負(fù)載額定電流的1%～2%以內(nèi)。沫秘萌瑚腑力柞月巢惡昏搬剪歧舅饋猙誨丑渠辭隧低黔側(cè)匡輩羚挫黑倚歧36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路雙反星形電路中如不接平衡電抗器，即成為六相半波整流電路：只能有一個(gè)晶閘管導(dǎo)電，其余五管均阻斷，每管最大導(dǎo)通角為60o，平均電流為Id/6。當(dāng)α=0o

時(shí)，Ud為1.35U2，比三相半波時(shí)的1.17U2略大些。六相半波整流電路因晶閘管導(dǎo)電時(shí)間短，變壓器利用率低，極少采用。雙反星形電路與六相半波電路的區(qū)別——有無(wú)平衡電抗器。平衡電抗器的作用：使得兩組三相半波整流電路同時(shí)導(dǎo)電。對(duì)平衡電抗器作用的理解是掌握雙反星形電路原理的關(guān)鍵。倘處拾撼勸誤炒硼既酸滄驟靡燃賽促癢沖疽麥啦貴琳述喝妓畜誰(shuí)旅飄劈擒36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路由于平衡電抗器的作用使得兩組三相半波整流電路同時(shí)導(dǎo)電的原理分析：平衡電抗器Lp承擔(dān)了n1、n2間的電位差，它補(bǔ)償了u’b和ua的電動(dòng)勢(shì)差，使得u’b和ua兩相的晶閘管能同時(shí)導(dǎo)電。時(shí)，u’b>ua，VT6導(dǎo)通，此電流在流經(jīng)LP時(shí)，LP上要感應(yīng)一電動(dòng)勢(shì)up，其方向是要阻止電流增大。可導(dǎo)出Lp兩端電壓、整流輸出電壓的數(shù)學(xué)表達(dá)式如下：平衡電抗器作用下兩個(gè)晶閘管同時(shí)導(dǎo)電的情況帛卑挫瞄豬霍鯨踐憶俺蔬消國(guó)糊志繳秦鴉南咸雜謬入廈臂伙峙峙鯨轅判修36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路原理分析(續(xù))：雖然，但由于Lp的平衡作用，使得晶閘管VT6和VT1同時(shí)導(dǎo)通。

時(shí)間推遲至u’b與ua的交點(diǎn)時(shí)，u’b=ua。之后u’b<ua，則流經(jīng)u’b相的電流要減小，但Lp有阻止此電流減小的作用，up的極性反向，Lp仍起平衡的作用，使VT6繼續(xù)導(dǎo)電。

直到u’c>u’b，電流才從VT6換至VT2。此時(shí)變成VT1、VT2同時(shí)導(dǎo)電。每一組中的每一個(gè)晶閘管仍按三相半波的導(dǎo)電規(guī)律而各輪流導(dǎo)電。平衡電抗器作用下兩個(gè)晶閘管同時(shí)導(dǎo)電的情況滅昏氦爛哉畫諷舅餓綻畢么仁帳擒漲田蔫茫礎(chǔ)個(gè)耘答贛燙棕仆三京淀待匣36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路由上述分析可得：平衡電抗器中點(diǎn)作為整流電壓輸出的負(fù)端，其輸出的整流電壓瞬時(shí)值為兩組三相半波整流電壓瞬時(shí)值的平均值，見下式，波形如圖a中紅色粗線所示。平衡電抗器作用下輸出電壓的波形和平衡電抗器上電壓的波形沈懶鉀織銷憚遷酬古態(tài)示迅稈科蛹擁篡胃琉弓蔑掩較闌懊卿哼刪鞍惦鋼盒36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路

=30、

=60和

=90時(shí)輸出電壓的波形分析需要分析各種控制角時(shí)的輸出波形時(shí)，可先求出兩組三相半波電路的ud1和ud2波形，然后根據(jù)式（2-98）做出波形(ud1+ud2)/2。雙反星形電路的輸出電壓波形與三相半波電路比較，脈動(dòng)程度減小了，脈動(dòng)頻率加大一倍，f=300Hz。電感負(fù)載情況下，移相范圍是90。如果是電阻負(fù)載，移相范圍為120。當(dāng)

=30、60、90時(shí)，雙反星形電路的輸出電壓波形

讒苞揀腳敦阮梅鑿椽啃癱炙咨購(gòu)淌曾瓶迫盟織安七表殃谷霜惰蕭衷竹顴雖36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路整流電壓平均值與三相半波整流電路的相等，為:Ud=1.17U2cos

將雙反星形電路與三相橋式電路進(jìn)行比較可得出以下結(jié)論：

（1）三相橋?yàn)閮山M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。（2）當(dāng)U2相等時(shí)，雙反星形的Ud是三相橋的1/2，而Id是單相橋的2倍。（3）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，ud和id的波形形狀一樣。殊函訟慣搗靡冉辣仁苯晤塢培饅毛批釀桌培寸罰著還晦店貢蹦逐脹取奔罰36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路3.6.2多重化整流電路整流裝置功率進(jìn)一步加大時(shí)，所產(chǎn)生的諧波、無(wú)功功率等對(duì)電網(wǎng)的干擾也隨之加大，為減輕干擾，可采用多重化整流電路。1.移相多重聯(lián)結(jié)并聯(lián)多重聯(lián)結(jié)的12脈波整流電路有并聯(lián)多重聯(lián)結(jié)和串聯(lián)多重聯(lián)結(jié)，對(duì)于交流輸入電流來(lái)說(shuō)，二者效果相同。不僅可減少輸入電流諧波，也可減小輸出電壓中的諧波并提高紋波頻率，因而可減小平波電抗器。使用了平衡電抗器來(lái)平衡2組整流器的電流，其原理與雙反星形電路中是一樣的。2個(gè)三相橋并聯(lián)而成的12脈波整流電路。擻拌譏聲交村翌幕寬鑲頤原贏困勃挑樣規(guī)掛姜導(dǎo)驗(yàn)悍轉(zhuǎn)摯卻耐犢審野芍曳36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路移相30構(gòu)成的串聯(lián)2重聯(lián)結(jié)電路利用變壓器二次繞組接法的不同，使兩組三相交流電源間相位錯(cuò)開30，從而使輸出整流電壓ud在每個(gè)交流電源周期中脈動(dòng)12次，故該電路為12脈波整流電路。整流變壓器二次繞組分別采用星形和三角形接法構(gòu)成相位相差30、大小相等的兩組電壓，接到相互串聯(lián)的2組整流橋。移相30串聯(lián)2重聯(lián)結(jié)電路移相30串聯(lián)2重聯(lián)結(jié)電路電流波形貧遇頃彬冕浦怒虞毒寸醚棵削陳什倫臨福鯨瘧虹皖兆閑岸熬蘆韋倚催酸訃36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路iA基波幅值Im1和n次諧波幅值Imn分別如下：

即輸入電流諧波次數(shù)為12k±1，其幅值與次數(shù)成反比而降低。該電路的其他特性如下：直流輸出電壓位移因數(shù)cosj1=cosa

（單橋時(shí)相同）功率因數(shù)l=ncosj1

=0.9886cosa耕爹責(zé)花哮緬險(xiǎn)戀底舊礬稻馴娥燭秘攀塞琉鉗征乓散航饞弄疥處楊蟲適釣36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路利用變壓器二次繞阻接法的不同，互相錯(cuò)開20，可將三組橋構(gòu)成串聯(lián)3重聯(lián)結(jié)電路：整流變壓器采用星形三角形組合無(wú)法移相20，需采用曲折接法。整流電壓ud在每個(gè)電源周期內(nèi)脈動(dòng)18次，故此電路為18脈波整流電路。交流側(cè)輸入電流諧波更少，為18k±1次（k=1,2,3…），ud的脈動(dòng)也更小。輸入位移因數(shù)和功率因數(shù)分別為：cosj1=cosa=0.9949cosa留防瘴匣撞霉榮祟澤膝腳鴻皆促勿孟羨蟲癢咀錘喘獲煉島鴦獅釬繕捌頸漠36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路將整流變壓器的二次繞組移相15，可構(gòu)成串聯(lián)4重聯(lián)結(jié)電路為24脈波整流電路其交流側(cè)輸入電流諧波次為24k±1，k=1，2，3…。輸入位移因數(shù)功率因數(shù)分別為：cosj1=cosa=0.9971cosa采用多重聯(lián)結(jié)的方法并不能提高位移因數(shù)，但可使輸入電流諧波大幅減小，從而也可以在一定程度上提高功率因數(shù)。烴慢涅座拇炸滑巒臭攣搬唁飽磁扎根忘闌刻檀伙凰迪窩鐘紀(jì)踏矗剁脹奄持36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路2.多重聯(lián)結(jié)電路的順序控制只對(duì)多重整流橋中一個(gè)橋的角進(jìn)行控制，其余各橋的工作狀態(tài)則根據(jù)需要輸出的整流電壓而定。

或者不工作而使該橋輸出直流電壓為零?；蛘?0而使該橋輸出電壓最大。根據(jù)所需總直流輸出電壓從低到高的變化，按順序依次對(duì)各橋進(jìn)行控制，因而被稱為順序控制。并不能降低輸入電流諧波。但是各組橋中只有一組在進(jìn)行相位控制，其余各組或不工作，或位移因數(shù)為1，因此總功率因數(shù)得以提高。我國(guó)電氣機(jī)車的整流器大多為這種方式。坐驕瞬恥斗副瑯圃回聊社羔啞遞歐苦武擄妒噓拎嘉樣砷杜犯楓苑無(wú)陸菜帶36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路

3重晶閘管整流橋順序控制當(dāng)需要的輸出電壓達(dá)到三分之一最高電壓時(shí)，第I組橋的角為0。需要輸出電壓為三分之二最高電壓以上時(shí)，第I、II組橋的角固定為0，僅對(duì)第III組橋的角進(jìn)行控制。需要輸出電壓為三分之一到三分之二最高電壓時(shí)，第I組橋的角固定為0，第III組橋的VT33和VT34維持導(dǎo)通，使其輸出電壓為零，僅對(duì)第II組橋的角進(jìn)行控制。當(dāng)需要的輸出電壓低于三分之一最高電壓時(shí)，只對(duì)第I組橋的角進(jìn)行控制，連續(xù)觸發(fā)VT23、VT24、VT33、VT34使其導(dǎo)通，這樣第II、III組橋的輸出電壓就為零。單相串聯(lián)3重聯(lián)結(jié)電路及順序控制時(shí)的波形從電流i的波形可以看出，雖然波形并未改善，但其基波分量比電壓的滯后少，因而位移因數(shù)高，從而提高了總的功率因數(shù)。矣淚鄖匡屋整伶姻溫廬箔氓隙老孜烴頗冉涅驗(yàn)桌靡銷希姓賠做義泵逾磅腋36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路3.7.1逆變的概念1.什么是逆變？為什么要逆變？逆變（invertion）——把直流電轉(zhuǎn)變成交流電，整流的逆過(guò)程。實(shí)例：1.電力機(jī)車下坡行駛，往往使直流電動(dòng)機(jī)工作在發(fā)電制動(dòng)狀態(tài)，從而將機(jī)車的位能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芊此偷浇涣麟娋W(wǎng)中去，這樣既產(chǎn)生了制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，又充分利用了位能。2.電機(jī)快速正反轉(zhuǎn)的調(diào)速過(guò)程中，首先要使電機(jī)迅速制動(dòng)，然后再反向加速。制動(dòng)時(shí)可使電機(jī)做發(fā)電機(jī)運(yùn)行，將電機(jī)的動(dòng)能變?yōu)橹绷麟娔?，然后逆變?yōu)榻涣魉突仉娋W(wǎng)。3.高壓直流輸電時(shí)。猙咖湊款擬躲墅猴聊飼注擺捏函碑唯枚銳其癰楓芳邪敞處很桿忽躁品環(huán)廈36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路逆變電路——把直流電逆變成交流電的電路有源逆變電路——交流側(cè)和電網(wǎng)連結(jié)－應(yīng)用：直流可逆調(diào)速系統(tǒng)、交流繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)串級(jí)調(diào)速以及高壓直流輸電等無(wú)源逆變電路——變流電路的交流側(cè)不與電網(wǎng)聯(lián)接，而直接接到負(fù)載，將在第5章介紹對(duì)于可控整流電路，滿足一定條件就可工作于有源逆變，其電路形式未變，只是電路工作條件轉(zhuǎn)變。既工作在整流狀態(tài)又工作在逆變狀態(tài)，稱為變流電路。乍干救轟檬購(gòu)唁欣斜炳迎窯肘貞締柱枕炬轍提顯惰浮泊錐連馮廟繁邏孟祁36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路2.直流發(fā)電機(jī)—電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)電能的流轉(zhuǎn)直流發(fā)電機(jī)—電動(dòng)機(jī)之間電能的流轉(zhuǎn)a）兩電動(dòng)勢(shì)同極性EG

>EM

b）兩電動(dòng)勢(shì)同極性EM>EG

c）兩電動(dòng)勢(shì)反極性，形成短路圖c兩電動(dòng)勢(shì)順向串聯(lián)，向電阻R供電，G和M均輸出功率，由于R一般都很小，實(shí)際上形成短路，在工作中必須嚴(yán)防這類事故發(fā)生。??圖b回饋制動(dòng)狀態(tài)，M作發(fā)電運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)，EM>EG，電流反向，從M流向G。故M輸出電功率，G則吸收電功率，M軸上輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芊此徒oG。圖aM電動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，EG>EM，電流Id從G流向M，M吸收電功率。眉艦晶慨旅噶轉(zhuǎn)漾射霄革葦接砰閥芳摯忽圣仰壹暑黔雪窖遍訴絨糯祟袍峙36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路逆變產(chǎn)生的條件單相全波電路代替上述發(fā)電機(jī)圖aM電動(dòng)運(yùn)行，全波電路工作在整流狀態(tài)，

在0~/2間，Ud為正值，并且Ud>EM，才能輸出Id。交流電網(wǎng)輸出電功率電動(dòng)機(jī)輸入電功率電動(dòng)機(jī)輸出電功率交流電網(wǎng)輸入電功率

圖bM回饋制動(dòng)，由于晶閘管的單向?qū)щ娦?，Id方向不變，欲改變電能的輸送方向，只能改變EM極性。為了防止兩電動(dòng)勢(shì)順向串聯(lián)，Ud極性也必須反過(guò)來(lái)，即Ud應(yīng)為負(fù)值，且|EM

|>|Ud

|，才能把電能從直流側(cè)送到交流側(cè),實(shí)現(xiàn)逆變。

Ud可通過(guò)改變來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，逆變狀態(tài)時(shí)Ud為負(fù)值，逆變時(shí)在/2~間恩巨癢蛔郁讒而拼淌肋鄙墻騰舅勁慷交蔬偽荷桿禹柔泌釋穿附炬姬盞硼格36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路從上述分析中，可以歸納出產(chǎn)生逆變的條件有二：

（1）有直流電動(dòng)勢(shì)，其極性和晶閘管導(dǎo)通方向一致，其值大于變流器直流側(cè)平均電壓。（2）晶閘管的控制角

>π/2，使Ud為負(fù)值。半控橋或有續(xù)流二極管的電路，因其整流電壓ud不能出現(xiàn)負(fù)值，也不允許直流側(cè)出現(xiàn)負(fù)極性的電動(dòng)勢(shì)，故不能實(shí)現(xiàn)有源逆變。欲實(shí)現(xiàn)有源逆變，只能采用全控電路。念囚呼烈俘磷抨摔磋硝約保睜結(jié)工幽梗繭遲介必?fù)碜h贛曠疇本執(zhí)獻(xiàn)致盆化36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路逆變和整流的區(qū)別：控制角不同

0<<p

/2時(shí)，電路工作在整流狀態(tài)。

p

/2<

<

p時(shí)，電路工作在逆變狀態(tài)?？裳赜谜鞯霓k法來(lái)處理逆變時(shí)有關(guān)波形與參數(shù)計(jì)算等各項(xiàng)問(wèn)題。把a(bǔ)>p/2時(shí)的控制角用p-

=b表示，b稱為逆變角。逆變角b和控制角a的計(jì)量方向相反，其大小自b=0的起始點(diǎn)向左方計(jì)量。3.7.2三相橋整流電路的有源逆變工作狀態(tài)揣叫閩昭潰揖寬動(dòng)天劑詐進(jìn)勃孜升購(gòu)兼搓零餐腫浚賃旋理叔六浮推聊隕由36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路兩組變流器的反并聯(lián)可逆線路三相半波有環(huán)流接線三相全控橋的無(wú)環(huán)流接線第2象限：正轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)作發(fā)電運(yùn)行，反組橋工作在逆變狀態(tài)，bN<p/2（

N>p/2），EM>Udb(下標(biāo)中有b表示逆變，N表示反組）第1象限：正轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)作電動(dòng)運(yùn)行，正組橋工作在整流狀態(tài)，

p<p/2，EM<Uda(下標(biāo)中有表示整流，p表示正組）第3象限：反轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)作電動(dòng)運(yùn)行，反組橋工作在整流狀態(tài)，

N

<p/2，EM<Uda。第4象限：反轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)作發(fā)電運(yùn)行，正組橋工作在逆變狀態(tài)，bP<p/2（

P>p/2），EM>Udb。縣斑四獺宛柯探萌弧達(dá)較衙墨飽亨埔貼柜僧唬摧字乞皇寓初漸醇誣底竭艇36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路三相橋式電路工作于有源逆變狀態(tài)，不同逆變角時(shí)的輸出電壓波形及晶閘管兩端電壓波形如圖所示。三相橋式整流電路工作于有源逆變狀態(tài)時(shí)的電壓波形獲書曹萎臺(tái)歪畝休匈倒寢忿養(yǎng)嘗走聳增堅(jiān)稈競(jìng)郭犯既弦邢午耐蜜漱債噴耽36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路有源逆變狀態(tài)時(shí)各電量的計(jì)算：輸出直流電流的平均值亦可用整流的公式，即

直流電流有效值為：

In為第n次諧波電流有效值，Id為基波有效值。每個(gè)晶閘管導(dǎo)通2p/3，同一組的三個(gè)晶閘管共同負(fù)擔(dān)直流平均電流，故每個(gè)晶閘管的電流平均值為：流過(guò)晶閘管的電流有效值為（忽略直流電流id的脈動(dòng)）變壓器次級(jí)電流為寬度2π/3的正、負(fù)矩形波，所以其平均值為零，即無(wú)直流分量。有效值為：考鎢原良跪拜銘餃嫡感爭(zhēng)允菱貝嵌拖習(xí)堯剎柔餐霓嗎典恃坐泡菜糾兜炊獺36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路從交流電源送到直流側(cè)負(fù)載的有功功率為Pd=RId2+EMId當(dāng)逆變工作時(shí)，由于EM為負(fù)值，故Pd一般為負(fù)值，表示功率由直流電源輸送到交流電源。逆變電路的功率因數(shù)：交流側(cè)的視在功率為：

所以，功率因數(shù)為：因?yàn)镻d<0，所以cosφ<0，表示電路處于逆變狀態(tài)。狄呀晨嘻找鐐攔重啪屁圭寨稱示捌秋窩霹纂瓤亭保綱豹咀穗受文輕糕頌趙36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路例：已知三相橋式逆變裝置：假設(shè)直流電流連續(xù)，忽略紋波中的其他諧波，而只計(jì)六次諧波，六次諧波電壓有效值為0.17U2l。試計(jì)算直流電流平均值Id；有效值I；晶閘管電流平均值IdT；有效值IVT；逆變裝置的功率因數(shù)。召迢亭傾碩匠眺障駒稚屜冬彤揪慎駛澄遲迎究作詞蛔蔬彎江難詢磷敦嘶查36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路解：（1）直流電流∵直流平均電流為：六次諧波電流有效值為：∴直流電流有效值為：鉛吹蚜嵌奮伶隋尋免砌茄巫戍毒珠攝岳曳率雅傳煮博落汀待攤乏揮契坊浩36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路（2）晶閘管電流平均值：有效值：（3）直流側(cè)有功功率交流側(cè)視在功率：∴租蚜屹耍冶賢契惱率棄蔬版峨猙御革顏永韓爺緝匆俱門雹犁嘆途桐閥設(shè)恩36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路3.7.3逆變失敗與最小逆變角的限制逆變失?。孀冾嵏玻┠孀儠r(shí)，一旦換相失敗，外接直流電源就會(huì)通過(guò)晶閘管電路短路，或使變流器的輸出平均電壓和直流電動(dòng)勢(shì)變成順向串聯(lián)，形成很大短路電流。1.逆變失敗的原因（1）觸發(fā)電路工作不可靠，不能適時(shí)、準(zhǔn)確地給各晶閘管分配脈沖，如脈沖丟失、脈沖延時(shí)等，致使晶閘管不能正常換相。（2）晶閘管發(fā)生故障，該斷時(shí)不斷，或該通時(shí)不通。（3）交流電源缺相或突然消失。（4）換相的裕量角不足，引起換相失敗。做傘裝宦喬芍磐渴徽則乃從兇勸躁惱粘破誠(chéng)筐苔督拾胃嚏烯壹酪雪非騙另36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路換相重疊角的影響：交流側(cè)電抗對(duì)逆變換相過(guò)程的影響如果b<g時(shí)（從圖右下角的波形中可清楚地看到），該通的晶閘管（VT2）會(huì)關(guān)斷，而應(yīng)關(guān)斷的晶閘管（VT1)不能關(guān)斷，最終導(dǎo)致逆變失敗。

當(dāng)b>g時(shí)，換相結(jié)束時(shí)，晶閘管能承受反壓而關(guān)斷。冤閃札眷鼎短豁逸辛擄叭梯希訖積蛔嚷孔湃藉奎噪碟梗乖塹嘶邢傀契濫牟36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路2.確定最小逆變角bmin的依據(jù)逆變時(shí)允許采用的最小逆變角b應(yīng)等于d——晶閘管的關(guān)斷時(shí)間tq折合的電角度tq大的可達(dá)200~300ms，折算到電角度約4~5。g——

換相重疊角隨直流平均電流和換相電抗的增加而增大。q′——安全裕量角主要針對(duì)脈沖不對(duì)稱程度（一般可達(dá)5）。值約取為10。獻(xiàn)樣蘭雌板韋閩釀嫌午喀岳捧酚疑饑駱罷唇腮鏈跟拈姿娩呆辱繡搜懇匙咆36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路g——

換相重疊角的確定：查閱有關(guān)手冊(cè)舉例如下：參照整流時(shí)g的計(jì)算方法

根據(jù)逆變工作時(shí)，并設(shè)，上式

可改寫成

這樣，bmin一般取30~35。15~205%240kV。A800A220Vg短路電壓比Uk%變壓器容量整流電流整流電壓黎晴愈臀疹急寅虛鑿伯記庫(kù)占迂淵瘍授盆販且棕朱淋義僳饒吶弧倔匈伯邱36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路3.8相控電路的驅(qū)動(dòng)控制3.8.1同步信號(hào)為鋸齒波的觸發(fā)電路3.8.2集成觸發(fā)器資母捆沁滌垛侖航蠟蛹巒交窖烤傈罵鮑懸帝架丙過(guò)缸崎妊拂杭啃檔增使拱36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路相控電路：晶閘管可控整流電路，通過(guò)控制觸發(fā)角a的大小即控制觸發(fā)脈沖起始相位來(lái)控制輸出電壓大小。采用晶閘管相控方式時(shí)的交流電力變換電路和交交變頻電路（第4章）。相控電路的驅(qū)動(dòng)控制為保證相控電路的正常工作，很重要的一點(diǎn)是應(yīng)保證按觸發(fā)角a的大小在正確的時(shí)刻向電路中的晶閘管施加有效的觸發(fā)脈沖。晶閘管相控電路，習(xí)慣稱為觸發(fā)電路。忱閃位縫夜合孤茬舟瑣嫌畦嘆仰膛珠抬郁沾拙僥病濱宏侗證評(píng)駒昔商涼程36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路本節(jié)主要內(nèi)容在第1章已簡(jiǎn)單介紹了觸發(fā)電路應(yīng)滿足的要求、晶閘管觸發(fā)脈沖的放大等內(nèi)容，較為孤立。本節(jié)主要介紹觸發(fā)脈沖與晶閘管所處電路相結(jié)合。大、中功率的變流器對(duì)觸發(fā)電路的精度要求較高，對(duì)輸出的觸發(fā)功率要求較大，故廣泛應(yīng)用的是晶體管觸發(fā)電路，其中以同步信號(hào)為鋸齒波的觸發(fā)電路應(yīng)用最多?；蜗丙u戌陜迫彌添寶斡柳概寺觸怯瑩回淘穿近敬來(lái)矽膊額瑯鬧奧慌錨茶訂36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路3.8.1同步信號(hào)為鋸齒波的觸發(fā)電路輸出可為雙窄脈沖（適用于有兩個(gè)晶閘管同時(shí)導(dǎo)通的電路），也可為單窄脈沖。三個(gè)基本環(huán)節(jié)：鋸齒波的形成和脈沖移相、同步環(huán)節(jié)，脈沖的形成與放大環(huán)節(jié)。此外，還有強(qiáng)觸發(fā)和雙窄脈沖形成環(huán)節(jié)。同步信號(hào)為鋸齒波的觸發(fā)電路孟刁冶塌完斗寧如圾隅聰其潑誨榷再笨突喜浸低輸筷鴉襄鞋胰鑄隕枷欲較36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路1.鋸齒波的形成和脈沖移相環(huán)節(jié)鋸齒波電壓形成的方案較多，如采用自舉式電路、恒流源電路等；本電路采用恒流源電路。恒流源電路方案，由V1、V2、V3和C2等元件組成V1、VS、RP2和R3為一恒流源電路抑覆豪蜘囚絨佯緘毗拄離哇劇久羽潮蛋翌禽笆五琵芯錠匆矚笆敞炎蜒重哥36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路工作原理：

V2截止時(shí)，恒流源電流I1c對(duì)電容C2充電，

調(diào)節(jié)RP2，即改變C2的恒定充電電流I1c，可見RP2是用來(lái)調(diào)節(jié)鋸齒波斜率的。射極跟隨器V3的作用是減小控制回路電流對(duì)鋸齒波電壓ub3的影響。V2導(dǎo)通時(shí)，因R4很小故C2迅速放電，ub3電位迅速降到零伏附近V2周期性地通斷，ub3便形成一鋸齒波，同樣ue3也是一個(gè)鋸齒波。鮮霓淄敷孜掂虹肖腔郝喲垛查住行鹵抨仿邢弛僵孕既楔塢葬金迂豁嵌某參36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路2.同步環(huán)節(jié)同步——要求觸發(fā)脈沖的頻率與主電路電源的頻率相同且相位關(guān)系確定。鋸齒波是由開關(guān)V2管來(lái)控制的。V2開關(guān)的頻率就是鋸齒波的頻率——由同步變壓器所接的交流電壓決定。V2由導(dǎo)通變截止期間產(chǎn)生鋸齒波——鋸齒波起點(diǎn)基本就是同步電壓由正變負(fù)的過(guò)零點(diǎn)。V2截止?fàn)顟B(tài)持續(xù)的時(shí)間就是鋸齒波的寬度——取決于充電時(shí)間常數(shù)R1C1。柄低鋪供篙標(biāo)晦哭睜梗頃厭再除擇喘鄙旅渙慕祁冕些價(jià)柳回證怨刺汽扛仿36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路同步電壓捧務(wù)發(fā)舉巋絡(luò)化翼惶訖蒲俘糯喉顯越尸餓絞寥漆浮漂助晴樹灘息涕燼握酗36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路3．脈沖形成環(huán)節(jié)同步信號(hào)為鋸齒波的觸發(fā)電路V4、V5——脈沖形成V7、V8——脈沖放大控制電壓uco加在V4基極上。氨潮做民杯留急濫壕福譽(yù)翹疆氛此省頤啄碴周喉又昔淘菌蛻誡癥擒瘍硒妥36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路uco對(duì)脈沖的控制作用及脈沖形成：

時(shí)，V4導(dǎo)通，A點(diǎn)電位由+E1(+15V)1.0V左右，V5基極電位約-2E1(-30V)，V5立即截止。V5集電極電壓由-E1(-15V)

到+2.1V，V7、V8導(dǎo)通，輸出觸發(fā)脈沖。電容C3放電和反向充電，使V5基極電位，直到ub5>-E1(-15V)，V5又重新導(dǎo)通。使V7、V8截止，輸出脈沖終止。uco=0時(shí)，V4截止。V5飽和導(dǎo)通。V7、V8處于截止?fàn)顟B(tài)，無(wú)脈沖輸出。電容C3充電，充滿后電容兩端電壓接近2E1(30V)。律謗罰繼矩圍矗趟凜赴潭獅傈猩知依辰蠢議究曬叉瀕哉閱垃妥曳晰諾隔暮36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路V4基極電位由鋸齒波電壓、控制電壓uco、直流偏移電壓up三者作用的疊加所定。如果uco=0，up為負(fù)值時(shí)，b4點(diǎn)的波形由uh+up確定當(dāng)uco為正值時(shí)，b4點(diǎn)的波形由uh+up+uco確定。M點(diǎn)是V4由截止到導(dǎo)通的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，也就是脈沖的前沿。加up的目的是為了確定控制電壓uco=0時(shí)脈沖的初始相位。躺組閱沁或奶而幣補(bǔ)淖髓認(rèn)硫趨鞏寸挽壁營(yíng)稍鄉(xiāng)瘍財(cái)愁浴兒訣曲邢睛線鐮36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路烷搪隕甥甥削棗隸翔胺裝款撫掀橢葦尖椿隋醞境記掂報(bào)笨護(hù)剎抵眶殿史功36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路脈沖前沿由V4導(dǎo)通時(shí)刻確定，脈沖寬度與反向充電回路時(shí)間常數(shù)R11C3有關(guān)。電路的觸發(fā)脈沖由脈沖變壓器TP二次側(cè)輸出，其一次繞組接在V8集電極電路中。輸出高嵌砂睛延譯尹擻扁狡諱鉚樸與簽鞋止柑察賣侄帆劑倘汾銷語(yǔ)撾誹拴褐駱36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路4.雙窄脈沖形成環(huán)節(jié)內(nèi)雙脈沖電路

V5、V6構(gòu)成“或”門當(dāng)V5、V6都導(dǎo)通時(shí)，V7、V8都截止，沒(méi)有脈沖輸出。只要V5、V6有一個(gè)截止，都會(huì)使V7、V8導(dǎo)通，有脈沖輸出。第一個(gè)脈沖由本相觸發(fā)單元的uco對(duì)應(yīng)的控制角

產(chǎn)生。隔60的第二個(gè)脈沖是由滯后60相位的后一相觸發(fā)單元產(chǎn)生（通過(guò)V6）。嚏奄味露固璃拿寫淹屈簡(jiǎn)弓娩毀德擾退恐墨墅嫡躺庫(kù)豬釋弘淄琉你觸振臭36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路三相橋式全控整流電路雙脈沖觸發(fā)示意圖靴姬錐雖熊焰鵝挽翁洲愁欄壩察字盎馬搶覺亞顯至殊算紙晃允希騷彩膚痰36大功率可控整流電路36大功率可控整流電路3.8.2集成觸發(fā)器可靠性高，技術(shù)性能好，體積小，功耗低，調(diào)試方便。晶閘管觸發(fā)電路的集成化已逐漸普及，已逐步取代分立式電路目前國(guó)內(nèi)常用的有KJ系列和KC系列，下面以KJ系列為例。KJ004