《相相控整流电路》PPT课件.ppt

第2章三相相控整流电路 2 1三相全控桥式相控整流电路2 2变压器漏电抗对整流电路的影响 图2 7三相桥式全控整流电路 图2 8三相全控桥式整流电路大电感负载 0 时的波形 a 输入电压 b 晶闸管的导通情况 c 触发脉冲 d 输出电压 e 变压器次级电流及电源线电流 f 晶闸管上的电压 2 2 1工作原理 图2 8三相全控桥式整流电路大电感负载 0 时的波形 a 输入电压 b 晶闸管的导通情况 c 触发脉冲 d 输出电压 e 变压器次级电流及电源线电流 f 晶闸管上的电压 图2 8三相全控桥式整流电路大电感负载 0 时的波形 a 输入电压 b 晶闸管的导通情况 c 触发脉冲 d 输出电压 e 变压器次级电流及电源线电流 f 晶闸管上的电压 为分析方便 把一个周期分为6段 每段相隔60 在第 1 段期间 a相电位ua最高 共阴极组的V1被触发导通 b相电位ub最低 共阳极组的V6被触发导通 电流路径为ua V1 R L V6 ub 变压器a b两相工作 共阴极组的a相电流ia为正 共阳极组的b相电流ib为负 输出电压为线电压ud uab 在第 2 段期间 ua仍最高 V1继续导通 而uc变为最负 电源过自然换流点时触发V2导通 c相电压低于b相电压 V6因承受反压而关断 电流即从b相换到c相 这时电流路径为ua V1 R L V2 uc 变压器a c两相工作 共阴极组的a相电流i为正 共阳极组的c相电流ic为负 输出电压为线电压ud uac 在第 3 段期间 ub为最高 共阴极组在经过自然换流点时触发V3导通 由于b相电压高于a相电压 V1管因承受反压而关断 电流从a相换相到b相 V2因为uc仍为最低而继续导通 这时电流路径为ub V3 R L V2 uc 变压器b c两相工作 共阴极组的b相电流ib为正 共阳极组的c相电流ic为负 输出电压为线电压ud ubc 以下各段依此类推 可得到在第 4 段时输出电压ud uba 在第 5 段时输出电压ud uca 在第 6 段时输出电压ud ucb 以后则重复上述过程 由以上分析可知 三相全控桥式整流电路晶闸管的导通换流顺序是 V6 V1 V2 V3 V4 V5 V6 电路输出电压ud的波形如图2 8 d 所示 由以上分析可看出如下几点 1 三相全控桥式整流电路在任何时刻必须保证有两个不同组的晶闸管同时导通才能构成回路 换流只在本组内进行 每隔120 换流一次 由于共阴极组与共阳极组换流点相隔60 所以每隔60 有一个元件换流 同组内各晶闸管的触发脉冲相位差为120 接在同一相的两个元件的触发脉冲相位差为180 而相邻两脉冲的相位差是60 元件导通及触发脉冲情况如图2 8 b c 所示 2 2 2结果分析 3 整流输出电压ud由线电压波头uab uac ubc uba uca和ucb组成 其波形是上述线电压的包络线 可以看出 三相全控桥式整流电压ud在一个周期内脉动6次 脉动频率为300Hz 比三相半波大一倍 相当于6相 4 图2 8 e 所示为流过变压器次级的电流和电源线电流的波形 由图可看出 由于变压器采用 Y接法 使电源线电流为正 负面积相等的阶梯波 更接近正弦波 谐波影响小 因此在整流电路中 三相变压器多采用 Y或Y 接法 6 脉冲的移相范围在大电感负载时为0 90 顺便指出 当电路接电阻性负载时 当 60 时波形断续 晶闸管的导通要维持到线电压过零反向后才关断 移相范围为0 120 7 流过晶闸管的电流与三相半波时相同 电流的平均值和有效值分别为 当 0 时 每个晶闸管都不在自然换流点换流 而是后移一个 角开始换流 图2 9 2 10 2 11为 30 60 90 时电路的波形 从图中可见 当 60 时 ud的波形均为正值 其分析方法与 0 时相同 当 60 时 由于电感L的感应电势的作用 ud的波形出现负值 但正面积大于负面积 平均电压Ud仍为正值 当 90 时 正 负面积相等 输出电压Ud 0 图2 11三相全控桥式整流电路大电感负载 90 时的电压波形 触发脉冲 共阳极 触发脉冲 共阴极 ud ua ub uab Ua ub ud 0 Ua ub ud 0 2 3 1换相期间的输出电压 以三相半波可控整流大电感负载为例 分析漏抗对整流电路的影响 其等效电路如图2 12 a 所示 在换相 即换流 时 由于漏抗阻止电流变化 因此电流不能突变 因而存在一个变化的过程 2 3变压器漏电抗对整流电路的影响 图2 12变压器漏抗对可控整流电路电压 电流波形的影响 在图2 12 b 中 t1时刻触发V2管 使电流从a相转换到b相 a相电流从Id不能瞬时下降到零 而b相电流也不能从零突然上升到Id 电流换相需要一段时间 直到 t2时刻才完成 如图2 12 c 所示 这个过程叫换相过程 换相过程所对应的时间以相角计算 叫换相重叠角 用 表示 在重叠角 期间 a b两相晶闸管同时导电 相当于两相间短路 两相电位之差ub ua称为短路电压 在两相漏抗回路中产生一个假想的短路电流ik 如图2 12 a 虚线所示 a相电流ia Id ik 随着ik的增大而逐渐减小 而ib ik是逐渐增大的 当增大到Id也就是ia减小到零时 V1关断 V2管电流达到稳定电流Id 完成换相过程 换相期间 短路电压为两个漏抗电势所平衡 即 负载上电压为 2 20 2 21 上式说明 在换相过程中 ud波形既不是ua也不是ub 而是换流两相电压的平均值 如图2 12 b 所示 与不考虑变压器漏抗 即 0时相比 整流输出电压波形减少了一块阴影面积 使输出平均电压Ud减小了 这块减少的面积是由负载电流Id换相引起的 因此这块面积的平均值也就是Id引起的压降 称为换相压降 重叠角的产生是由于换相期间变压器漏感储存电能引起的 Id愈大 变压器储存的能量也愈大 当Id 愈小则 愈大 为0时 最大 变压器漏感对整流电路的影响 出