电力电子第3章 2三相半波整流3

1、可控整流电路（可控整流电路（AC-DC）( (二）二）Controlled Rectifier主讲：孙向东、伍文俊主讲：孙向东、伍文俊 自动化与信息工程学院电气工程系自动化与信息工程学院电气工程系-电力电子技术-2 三相半波可控整流三相半波可控整流 Three-phase half-wave controlled rectifier (the basic circuit among three-phase rectifiers) 三相桥式全控整流三相桥式全控整流 Three-phase bridge full-controlled rectifier (the most widely used

2、 circuit among three-phase rectifiers)自动化与信息工程学院电气工程系自动化与信息工程学院电气工程系-电力电子技术- 目录目录基本概念基本概念阻性负载阻性负载阻感负载阻感负载小结小结3自动化与信息工程学院电气工程系自动化与信息工程学院电气工程系-电力电子技术-4 3.2 三相半波可控整流电路三相半波可控整流电路 (Three-Phase Half-Wave Controlled Rectifier) 1、三相电压关系、三相电压关系22222sin22sin()322sin()36sin()6abcabuUtuUtuUtuUt电压时序uaubucuabubcu

3、cauacubaucb一、基本概念一、基本概念自动化与信息工程学院电气工程系自动化与信息工程学院电气工程系-电力电子技术-5整流变压器接法：整流变压器接法：变压器二次侧接成星形得到零线，而一次侧一次侧接成三角形避免接成三角形避免3次谐波流入电网次谐波流入电网。2、三相半波可控整流电路形式、三相半波可控整流电路形式共阴极接法共阴极接法共阳极接法共阳极接法何时SCR正向偏置？主电路主电路接法：接法：自动化与信息工程学院电气工程系自动化与信息工程学院电气工程系-电力电子技术-6自然换相点：自然换相点： 二极管换相时刻为自然换相点，是各相晶闸管能触发导通的最早时刻，将其作为计算各晶闸管触发角的起点，即

4、 =0。共阴极接法：2相相电压的正向交点，第3相电压负向峰值相电压的时刻。每次只能导通一个晶闸管每次只能导通一个晶闸管3、自然换相点、自然换相点电压时序共阴极接法：共阴极接法：自动化与信息工程学院电气工程系自动化与信息工程学院电气工程系-电力电子技术-7自然换相点：自然换相点： 二极管换相时刻为自然换相点，是各相晶闸管能触发导通的最早时刻，将其作为计算各晶闸管触发角的起点，即 =0。共阳极接法：2相相电压的负向交点，第3相电压正向峰值相电压的时刻。每次只能导通一个晶闸管每次只能导通一个晶闸管电压时序共阳极接法：共阳极接法：Back自动化与信息工程学院电气工程系自动化与信息工程学院电气工程系-电

5、力电子技术-8二、Resistive Load -R Load电压时序ud波动频率为波动频率为3倍工频频率倍工频频率!1、共阴极接法、共阴极接法自动化与信息工程学院电气工程系自动化与信息工程学院电气工程系-电力电子技术-9TRudidVT2VT1VT3= 30电压时序脉冲与导通顺序：脉冲与导通顺序：脉冲：脉冲：按VT1、VT2、VT3顺序每隔120发一次脉冲，分别对应VT1、VT2和VT3 ；导通：导通：每隔120 度换一次相，导通一个管子，连续情况下每管导通120 。自动化与信息工程学院电气工程系自动化与信息工程学院电气工程系-电力电子技术-10TRudidVT2VT1VT3= 60晶闸管两

6、端电压晶闸管两端电压电压时序三相半波可控整流-电阻负载-共阴.schSCR正反向阻断承受电压正反向阻断承受电压自动化与信息工程学院电气工程系自动化与信息工程学院电气工程系-电力电子技术-2、共阳极接法、共阳极接法-R Load自动化与信息工程学院电气工程系自动化与信息工程学院电气工程系-电力电子技术-共阳极接法共阳极接法-R Load24624电压时序自动化与信息工程学院电气工程系自动化与信息工程学院电气工程系-电力电子技术-24624脉冲与导通顺序：脉冲与导通顺序：脉冲：脉冲：按VT2、VT4、VT6顺序每隔120发一次脉冲，分别对应VT2、VT4和VT6 ；导通：导通：每隔120 度换一次

7、相，导通一个管子，连续时每管导通120 。自动化与信息工程学院电气工程系自动化与信息工程学院电气工程系-电力电子技术-24624三相半波可控整流-电阻负载-共阳.sch电压时序自动化与信息工程学院电气工程系自动化与信息工程学院电气工程系-电力电子技术-15 30（电流连续） cos17. 1cos263)(sin2321226562UUttdUUd)6cos(1675. 0)6cos(1223)(sin2321262UttdUUdRUIdd数值分析：数值分析：1 1）负载电压平均值）负载电压平均值2 2）负载电流平均值）负载电流平均值 30（电流断续）自动化与信息工程学院电气工程系自动化与信息

8、工程学院电气工程系-电力电子技术-163 3）移相范围）移相范围4 4）晶闸管）晶闸管0 150 226,2UU最大正反向电压：平均电流：3dIIVT5 5）变压器）变压器有直流磁化，利用率最大1/3，电流同晶闸管。都不通通通通aacabTuVTuVTuVTu32110电压时序三相半波阻性负载波形Back自动化与信息工程学院电气工程系自动化与信息工程学院电气工程系-电力电子技术-17abcTRLu2udeLidVT1VT2VT3 三、Resistive and Inductive Load -RL Load（L）= 60电压时序三相半波阻感负载波形SCR正反向阻断承受电压自动化与信息工程学院电

9、气工程系自动化与信息工程学院电气工程系-电力电子技术-18abcTRLu2udeLidVT1VT2VT3 -RL Load（L）= 0电压时序三相半波阻感负载波形自动化与信息工程学院电气工程系自动化与信息工程学院电气工程系-电力电子技术-19abcTRLu2udeLidVT1VT2VT3 -RL Load（L）= 30电压时序三相半波阻感负载波形自动化与信息工程学院电气工程系自动化与信息工程学院电气工程系-电力电子技术-20电流连续与断续的条件电流连续与断续的条件： =120：临界连续； 120：连续(Continuous Conduction ModeCCM)； 120：断续(Discont

10、inuous Conduction ModeDCM)。波形分析结论：波形分析结论： 30时，大电感负载电压波形与电阻负载时相同。 30后，负载电感Ld中感应电势eL的作用，使得交流电压过零时晶闸管不会关断。电压时序三相半波阻感负载波形自动化与信息工程学院电气工程系自动化与信息工程学院电气工程系-电力电子技术-30后，负载电感Ld中感应电势eL的作用，使得交流电压过零时晶闸管不会关断，导致ud中出现负压，降低ud平均值。自动化与信息工程学院电气工程系自动化与信息工程学院电气工程系-电力电子技术-22cos17. 12UUd平均电流平均电流 ：,31dVTIIdddVTRIIII578. 0313

11、601202VTRII 2最大正反向电压：最大正反向电压：26U数值分析：数值分析：1 1）负载电压平均值）负载电压平均值RUIdd2 2）负载电流平均值）负载电流平均值3 3）移相范围）移相范围0 904 4）晶闸管）晶闸管5 5）变压器）变压器有直流磁化，利用率最大1/3，电流同晶闸管。三相半波阻感负载波形电流有效值电流有效值 ： = 90时，时，ud正负面积相等，平均值为正负面积相等，平均值为0！自动化与信息工程学院电气工程系自动化与信息工程学院电气工程系-电力电子技术-23四、RL and Electromotive Force Load 如果负载电流连续，则负载电压、电流等波形与阻感

12、负载电流连续情况一致。负载电流因反电势的影响有所减小。 如果负载电流断续，则要视具体情况定。三相半波阻感负载波形Back自动化与信息工程学院电气工程系自动化与信息工程学院电气工程系-电力电子技术-24五、小结小结1、脉冲与导通顺序：、脉冲与导通顺序：共阴极接法共阴极接法脉冲：脉冲：按VT1、VT2、VT3顺序每隔120发一次脉冲，分别对应VT1(a ) 、VT2(b )和VT3(c)；共阳极接法共阳极接法脉冲：脉冲：按VT2、VT4、VT6顺序每隔120发一次脉冲，分别对应VT2(c)、VT4(a)和VT6(b)；导通：导通：每隔120 度换一次相，导通一个管子，连续情况下每管导通120 。自

13、动化与信息工程学院电气工程系自动化与信息工程学院电气工程系-电力电子技术-25五、小结小结 2、如果负载电流连续，则对电阻负载、阻感负载、阻感+反电动式负载而言，负载电压、晶闸管耐压等波形基本一致。 如果负载电流断续，则要视具体情况定。 3 3、三相半波可控整流电路的主要缺点在于、三相半波可控整流电路的主要缺点在于其变压器二次电流中含有其变压器二次电流中含有直流分量直流分量，为此其应用，为此其应用较少。较少。自动化与信息工程学院电气工程系自动化与信息工程学院电气工程系-电力电子技术-26作业作业:P.95 习题习题 1、3、5 习题习题 7、8、 11自动化与信息工程学院电气工程系自动化与信息工程学院电气工程系-电力电子技术-27三相半波可控整流电路电阻、阻感负载三相半波可控整流电路电阻、阻感负载 =0阻感负载 =0电阻负载自动化与信息工程学院电气工程系自动化与信息工程学院电气工程系-电力电子技术-28三相半波可控整流电路三相半波可控整流电路 电阻、阻感负载电阻、阻感负载 =30电阻负载 =30阻感负载自动化与信息工程学院电气工程系自动化与信息工程学院电气工程系-