三相半波可控整流电路

1、第三章第三章 三相可控整流电路三相可控整流电路 三相整流电路分为三相半波、三相桥式整流电路两大三相整流电路分为三相半波、三相桥式整流电路两大类，实际中由于三相可控桥式整流电路具有输出电压脉动小、类，实际中由于三相可控桥式整流电路具有输出电压脉动小、脉动频率高、网侧功率因数高以及动态响应快的特点，因此脉动频率高、网侧功率因数高以及动态响应快的特点，因此它在中、大功率领域中获得了广泛的应用。它在中、大功率领域中获得了广泛的应用。 但是三相半波可控整流电路是基础，其分析方法对研但是三相半波可控整流电路是基础，其分析方法对研究其他整流电路（包括双反星形相控整流和时而脉波相控整究其他整流电路（包括双反星

2、形相控整流和时而脉波相控整流电路）非常有用，其他电路可看成是它的串联或并联。下流电路）非常有用，其他电路可看成是它的串联或并联。下面着重讨论几种常用电路的工作原理。面着重讨论几种常用电路的工作原理。 1 1）在）在t1t2期间，期间，t1时刻触发晶闸管时刻触发晶闸管导通，负载上得到相电压导通，负载上得到相电压uA。 2 2）在）在t2t3期间，期间，t2时刻触发时刻触发导通，负载上得到导通，负载上得到B相电压相电压uB， 关断关断 。 3 3）在）在t3 t4时期间，时期间，t3刻触发刻触发导通，负载上得到相电压导通，负载上得到相电压uC，并关断，并关断。 3.1 三相半波可控整流电路三相半波

3、可控整流电路 1 1、电阻性负载工作原理分析、电阻性负载工作原理分析图图3.1 3.1 电阻性负载的三相半波相控整流电路及波形电阻性负载的三相半波相控整流电路及波形( (=0=0) )当当=30=30时，时，u ud、i id波形临界连续。波形临界连续。 当当=150=150时，整流输出电压为零。时，整流输出电压为零。在在30时，输出电压和电流波形将不再连续；时，输出电压和电流波形将不再连续；在电源交流电路中不存在电感情况下，晶闸管之间的电流转移在电源交流电路中不存在电感情况下，晶闸管之间的电流转移是在瞬间完成的；是在瞬间完成的；负载上的电压波形是相电压的一部分；负载上的电压波形是相电压的一部

4、分；晶闸管处于截止状态时所承受的电压是线电压而不是相电压。晶闸管处于截止状态时所承受的电压是线电压而不是相电压。整流输出电压的脉动频率为整流输出电压的脉动频率为 HZ( (脉波数脉波数m=3)。结论：结论：150503 三相半波可控整流电路三相半波可控整流电路电路图u2OwtuaubucuGOwtuT1OwtudOwtiT1Owt三相半波可控整流电路，电阻负载，a =30时的波形 2 2、电阻性负载数量关系、电阻性负载数量关系 若若A相电源输入相电压相电源输入相电压 ，B、C相相相相应滞后应滞后 则有如下数量关系：则有如下数量关系：tUuAw wsin222 120)300(cos17. 1)

5、(sin23/2126562 a aa aw ww w a a a aUttdUUd 式中式中2 2为整流变压器二次侧相电压有效值。为整流变压器二次侧相电压有效值。 (2.3.1) 当当3030时，负载电流连续，各相晶闸管每周期时，负载电流连续，各相晶闸管每周期轮流导电轮流导电120120，即导通角，即导通角T T =120=120。输出电压平均值为。输出电压平均值为 当当=0时整流输出电压平均值时整流输出电压平均值d最大。增大最大。增大，Ud减小，当减小，当=150时，时，Ud=0。所以带电阻性负载的三相。所以带电阻性负载的三相半波相控整流电路的半波相控整流电路的移相范围为移相范围为0150

6、(2.3.1) 当当30时，负载电流断续，时，负载电流断续， ，输出电压平均值输出电压平均值d为为a150 a a w ww w 62)(sin23/21ttdUUd3)30cos(117. 12a a U)15030( a a(4) 晶闸管承受的最大反向电压为电源线电压峰值，晶闸管承受的最大反向电压为电源线电压峰值，即即 ，最大正向电压为电源相电压，即，最大正向电压为电源相电压，即 。22U26U(2.3.4) （5 5）负载电流的平均值）负载电流的平均值 dddRUI ddTII31 )2cos2332(212a a dTRUI30 a ao)2sin412cos4365(212a aa

7、aa a dTRUI15030 a a流过每个晶闸管的平均电流流过每个晶闸管的平均电流流过每个晶闸管的电流有效值为流过每个晶闸管的电流有效值为(2.3.5) (2.3.3) (2.3.6) 3 3、大电感负载、大电感负载 (1) (1)在在3030时，时，u ud d的波形与电阻性负载时的波形与电阻性负载时相同。相同。 (2)30(2)30时时u ud d波形出现部分负压。波形出现部分负压。 (3)(3)尽管尽管3030，由于大电感负载的作用，仍，由于大电感负载的作用，仍然使各相晶闸管导通然使各相晶闸管导通120120，保证了电流的连续。，保证了电流的连续。 电路特点：电路特点：图图3.53.

8、5 大电感负载的三相半波整流电路及波形大电感负载的三相半波整流电路及波形 大电感负载数量关系大电感负载数量关系: :流过每个晶闸管的平均电流与有效电流分别为流过每个晶闸管的平均电流与有效电流分别为 a a a a a aw ww w 65622cos17. 1)(sin23/21UttdUUd 当当=0时时Ud最大最大，当当=90时，时，Ud=0。因此，大电感。因此，大电感负载时，三相半波整流电路的移相范围为负载时，三相半波整流电路的移相范围为090。整流输出电压平均值整流输出电压平均值ud为为dddTdTIIII313601202 dddTTIIII577. 0312 (2.3.8) (2.

9、3.7) (2.3.9) 4 4）续流二极管在一周期内导通三次，其导通角）续流二极管在一周期内导通三次，其导通角D D=3(=3(3030) )。 1）ud的波形与纯电阻性负载时一样，的波形与纯电阻性负载时一样，Ud的计算公式也一样。的计算公式也一样。)300(cos17. 1)(sin23/2126562 a aa aw ww w a a a aUttdUUd2 2）负载电流）负载电流 i id=i=iT1+i+iT2+i+iT3+i+iD。3 3）一周期内晶闸管的导通角）一周期内晶闸管的导通角 T=150=150。（2.3.13）5 5）流过晶闸管的平均电流和有效电流分别为）流过晶闸管的平均电流和有效电流分别