电力电子技术(第4版)第7讲-三相可控整流电路课件

2.2三相可控整流电路2.2.1三相半波可控整流电路2.2.2三相桥式全控整流电路2.2三相可控整流电路2.2.1三相半波可控整流电路1交流侧由三相电源供电。负载容量较大，或要求直流电压脉动较小、容易滤波。基本的是三相半波可控整流电路，三相桥式全控整流电路应用最广。交流侧由三相电源供电。2三相电压介绍ABCabc原边△形接法副边Y形接法

abc0图2.2.1三相电压图三相电压介绍ABCabc原边△形接法副边Y形接法 abc0图3结论：三相半波距离坐标原点为30°ABC2.2.1三相半波可控整流电路abcVT1VT2VT3Rd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a的起点，即a=0。1.阻性负载三相半波可控整流电路，对脉冲要求，一个周期需三个脉冲，相邻脉冲间隔120°。

演示abc0图2.2.2三相半波可控整流电路图、、共阴极接法，阳极电位高者先导通结论：三相半波距ABC2.2.1三相半波可控整流电4图2.2.3三相半波可控整流电路共阴极接法电阻负载时的电路及a=0时的波形

b)c)d)e)f)u2Riduaubuca=0Owt1wt2wt3uGOudOOuabuacOiVT1uVT1wtwtwtwtwta)图2.2.3三相半波可控整流电路共阴极接法电阻负载时的电5结论:＞30时，负载端电压波形是断续的dabcau0ωtabcaud0ωt0＜≤30时，负载端电压波形是连续的图2.2.4三相半波可控整流电路波形图结论:＞30时，负载端电压波形是断续的dabcau0ωt6a=30°u2uaubucOwtOwtOwtOwtOwtuGuduabuacwt1iVT1uVT1uac图2.2.5三相半波可控整流电路，电阻负载，a=30时的波形a=30°u2uaubucOwtOwtOwtOwtOwtu7图2.2.6三相半波可控整流电路，电阻负载，a=60时的波形wwttwtwta=60°u2uaubucOOOOuGudiVT1图2.2.6三相半波可控整流电路，电阻负载，a=608数量关系：当时当时

数量关系：当时92阻感性负载abcVT1VT2VT3RdLdVD图2.2.7感性负载电路图2阻感性负载abcVT1VT2VT3RdLdVD图2.2.10阻感负载图2.2.8三相半波可控整流电路，阻感负载时的电路及a=60时的波形特点：阻感负载，L值很大，id波形基本平直。a≤30时：整流电压波形与电阻负载时相同。a>30时（如a=60时的波形如图2-16所示）。u2过零时，VT1不关断，直到VT2的脉冲到来，才换流，——ud波形中出现负的部分。id波形有一定的脉动，但为简化分析及定量计算，可将id近似为一条水平线。阻感负载时的移相范围为90。udiauaubucibiciduacOwtOwtOOwtOOwtawtwt阻感负载图2.2.8三相半波可控整流电路，阻感负载时的电11数量关系由于负载电流连续，

Ud可由下式求出，即变压器二次电流即晶闸管电流的有效值为晶闸管的额定电流为晶闸管最大正、反向电压峰值均为变压器二次线电压峰值三相半波的主要缺点在于其变压器二次电流中含有直流分量，为此其应用较少。（2-23）（2-24）（2-25）数量关系由于负载电流连续，Ud可由下式求出，即变压器二次电122.2.2三相桥式全控整流电路三相桥式应用最为广泛的整流电路图2.2.9三相桥式全控整流电路原理图共阴极组——阴极连接在一起的3个晶闸管（VT1，VT3，VT5）共阳极组——阳极连接在一起的3个晶闸管（VT4，VT6，VT2）导通顺序：VT1－VT2－VT3－VT4－VT5－VT62.2.2三相桥式全控整流电路三相桥式应用最为广泛的整131带电阻负载时的工作情况当a≤60时，ud波形均连续，对于电阻负载，id波形与ud波形形状一样，也连续

波形图：

a

=0（图2.2.10）

a=30（图2.2.11）

a=60（图2.2.12）当a>60时，ud波形每60中有一段为零，ud波形不能出现负值

波形图：a=90（图2.2.13）带电阻负载时三相桥式全控整流电路a角的移相范围是1201带电阻负载时的工作情况当a≤60时，ud波形均连续，对14晶闸管及输出整流电压的情况如表2－1所示时段IIIIIIIVVVI共阴极组中导通的晶闸管VT1VT1VT3VT3VT5VT5共阳极组中导通的晶闸管VT6VT2VT2VT4VT4VT6整流输出电压udua-ub=uabua-uc=uacub-uc=ubcub-ua=ubauc-ua=ucauc-ub=ucb

请参照图2.2.9表2－1晶闸管及输出整流电压的情况如表2－1所示时段II15

⑵对触发脉冲的要求：按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的顺序，相位依次差60。共阴极组VT1、VT3、VT5的脉冲依次差120，共阳极组VT4、VT6、VT2也依次差120。同一相的上下两个桥臂，即VT1与VT4，VT3与VT6，VT5与VT2，脉冲相差180。

三相桥式全控整流电路的特点⑴2管同时通形成供电回路，其中共阴极组和共阳极组各1，且不能为同1相器件。图2.2.14⑵对触发脉冲的要求：三相桥式全控整流电路的特16⑶ud一周期脉动6次，每次脉动的波形都一样，故该电路为6脉波整流电路。⑷需保证同时导通的2个晶闸管均有脉冲可采用两种方法：一种是宽脉冲触发一种是双脉冲触发（常用）⑸α=0晶闸管承受的电压波形与三相半波时相同，晶闸管承受最大正、反向电压的关系也相同。⑶ud一周期脉动6次，每次脉动的波形都一样，故该电路为6脉172阻感负载时的工作情况a≤60时（a

=0

图2.2.15；a

=30图2.2.16）ud波形连续，工作情况与带电阻负载时十分相似。各晶闸管的通断情况

输出整流电压ud波形晶闸管承受的电压波形主要包括

a>60时（a=90图2.2.17）阻感负载时的工作情况与电阻负载时不同。

电阻负载时，ud波形不会出现负的部分。阻感负载时，ud波形会出现负的部分。带阻感负载时，三相桥式全控整流电路的a角移相范围为90。区别在于：得到的负载电流id波形不同。

当电感足够大的时候，

id的波形可近似为一条水平线。演示2阻感负载时的工作情况a≤60时（a=0图2.2.183数量关系当整流输出电压连续时（即带阻感负载时，或带电阻负载a≤60时）的平均值为：

带电阻负载且a>60时，整流电压平均值为：输出电流平均值为：Id=Ud/R3数量关系当整流输出电压连续时（即带阻感负载时，或带电阻19当整流变压器为图2-17中所示采用星形接法，带阻感负载时，变压器二次侧电流波形如图2-23中所示，其有效值为：晶闸管电压、电流等的定量分析与三相半波时一致。接反电势阻感负载时，在负载电流连续的情况下，电路工作情况与电感性负载时相似，电路中各处电压、电流波形均相同。仅在计算Id时有所不同，接反电势阻感负载时的Id为：式中R和E分别为负载中的电阻值和反电动势的值。当整流变压器为图2-17中所示采用星形接法，带阻感负载时，变20图3.13三相半波可控整流电路，电阻负载，a=30时的波形a=30°u2uaubucOwtOwtOwtOwtOwtuGuduabuacwt1iVT1uVT1uac图3.13三相半波可控整流电路，电阻负载，a=30时的波21图3.14三相半波可控整流电路，电阻负载，a=60时的波形wwttwtwta=60°u2uaubucOOOOuGudiVT1图3.14三相半波可控整流电路，电阻负载，a=60时22图2.2.10三相桥式全控整流电路带电阻负载a=0时的波形wwwwu2ud1ud2u2LuduabuacuabuacubcubaucaucbuabuacuabuacubcubaucaucbuabuacⅠⅡⅢⅣⅤⅥuaucubwt1OtOtOtOta=0°iVT1uVT1返回图2.2.10三相桥式全控整流电路带电阻负载a=0时的波23图2.2.11三相桥式全控整流电路带电阻负载a=30时的波形wwwwud1ud2a=30°iaOtOtOtOtuduabuacuaubucwt1uabuacubcubaucaucbuabuacⅠⅡⅢⅣⅤⅥuabuacubcubaucaucbuabuacuVT1返回图2.2.11三相桥式全控整流电路带电阻负载a=3024图2.2.12三相桥式全控整流电路带电阻负载a=60时的波形wwwa=60°ud1ud2uduacuacuabuabuacubcubaucaucbuabuacuaⅠⅡⅢⅣⅤⅥubucOtwt1OtOtuVT1返回图2.2.12三相桥式全控整流电路带电阻负载a=6025图2.2.13三相桥式全控整流电路带电阻负载a=90时的波形ud1ud2uduaubucuaubwtOwtOwtOwtOwtOiaiduabuacubcubaucaucbuabuacubcubaiVT1返回图2.2.13三相桥式全控整流电路带电阻负载a=9026图2.2.15三相桥式全控整流电路带阻感负载a=0时的波形ud1u2ud2u2LudidwtOwtOwtOwtOuaa=0°ubucwt1uabuacubcubaucaucbuabuacⅠⅡⅢⅣⅤⅥiVT1返回图2.2.15三相桥式全控整流电路带阻感负载a=027图2.2.16三相桥式全控整流电路带阻感负载a=30时的波形ud1a=30°ud2uduabuacubcubaucaucbuabuacⅠⅡⅢⅣⅤⅥwtOwtOwtOwtOidiawt1uaubuc返回图2.2.16三相桥式全控整流电路带阻感负载a=3028图2.2.17三相桥式全控整流电路带阻感负载a=90时的波形a=90°ud1ud2uacubcubaucaucbuabuacuabⅠⅡⅢⅣⅤⅥuduacuabuacwtOwtOwtOubucuawt1uVT1返回图2.2.17三相桥式全控整流电路带阻感负载a=90292.2三相可控整流电路2.2.1三相半波可控整流电路2.2.2三相桥式全控整流电路2.2三相可控整流电路2.2.1三相半波可控整流电路30交流侧由三相电源供电。负载容量较大，或要求直流电压脉动较小、容易滤波。基本的是三相半波可控整流电路，三相桥式全控整流电路应用最广。交流侧由三相电源供电。31三相电压介绍ABCabc原边△形接法副边Y形接法

abc0图2.2.1三相电压图三相电压介绍ABCabc原边△形接法副边Y形接法 abc0图32结论：三相半波距离坐标原点为30°ABC2.2.1三相半波可控整流电路abcVT1VT2VT3Rd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a的起点，即a=0。1.阻性负载三相半波可控整流电路，对脉冲要求，一个周期需三个脉冲，相邻脉冲间隔120°。

演示abc0图2.2.2三相半波可控整流电路图、、共阴极接法，阳极电位高者先导通结论：三相半波距ABC2.2.1三相半波可控整流电33图2.2.3三相半波可控整流电路共阴极接法电阻负载时的电路及a=0时的波形

b)c)d)e)f)u2Riduaubuca=0Owt1wt2wt3uGOudOOuabuacOiVT1uVT1wtwtwtwtwta)图2.2.3三相半波可控整流电路共阴极接法电阻负载时的电34结论:＞30时，负载端电压波形是断续的dabcau0ωtabcaud0ωt0＜≤30时，负载端电压波形是连续的图2.2.4三相半波可控整流电路波形图结论:＞30时，负载端电压波形是断续的dabcau0ωt35a=30°u2uaubucOwtOwtOwtOwtOwtuGuduabuacwt1iVT1uVT1uac图2.2.5三相半波可控整流电路，电阻负载，a=30时的波形a=30°u2uaubucOwtOwtOwtOwtOwtu36图2.2.6三相半波可控整流电路，电阻负载，a=60时的波形wwttwtwta=60°u2uaubucOOOOuGudiVT1图2.2.6三相半波可控整流电路，电阻负载，a=6037数量关系：当时当时

数量关系：当时382阻感性负载abcVT1VT2VT3RdLdVD图2.2.7感性负载电路图2阻感性负载abcVT1VT2VT3RdLdVD图2.2.39阻感负载图2.2.8三相半波可控整流电路，阻感负载时的电路及a=60时的波形特点：阻感负载，L值很大，id波形基本平直。a≤30时：整流电压波形与电阻负载时相同。a>30时（如a=60时的波形如图2-16所示）。u2过零时，VT1不关断，直到VT2的脉冲到来，才换流，——ud波形中出现负的部分。id波形有一定的脉动，但为简化分析及定量计算，可将id近似为一条水平线。阻感负载时的移相范围为90。udiauaubucibiciduacOwtOwtOOwtOOwtawtwt阻感负载图2.2.8三相半波可控整流电路，阻感负载时的电40数量关系由于负载电流连续，

Ud可由下式求出，即变压器二次电流即晶闸管电流的有效值为晶闸管的额定电流为晶闸管最大正、反向电压峰值均为变压器二次线电压峰值三相半波的主要缺点在于其变压器二次电流中含有直流分量，为此其应用较少。（2-23）（2-24）（2-25）数量关系由于负载电流连续，Ud可由下式求出，即变压器二次电412.2.2三相桥式全控整流电路三相桥式应用最为广泛的整流电路图2.2.9三相桥式全控整流电路原理图共阴极组——阴极连接在一起的3个晶闸管（VT1，VT3，VT5）共阳极组——阳极连接在一起的3个晶闸管（VT4，VT6，VT2）导通顺序：VT1－VT2－VT3－VT4－VT5－VT62.2.2三相桥式全控整流电路三相桥式应用最为广泛的整421带电阻负载时的工作情况当a≤60时，ud波形均连续，对于电阻负载，id波形与ud波形形状一样，也连续

波形图：

a

=0（图2.2.10）

a=30（图2.2.11）

a=60（图2.2.12）当a>60时，ud波形每60中有一段为零，ud波形不能出现负值

波形图：a=90（图2.2.13）带电阻负载时三相桥式全控整流电路a角的移相范围是1201带电阻负载时的工作情况当a≤60时，ud波形均连续，对43晶闸管及输出整流电压的情况如表2－1所示时段IIIIIIIVVVI共阴极组中导通的晶闸管VT1VT1VT3VT3VT5VT5共阳极组中导通的晶闸管VT6VT2VT2VT4VT4VT6整流输出电压udua-ub=uabua-uc=uacub-uc=ubcub-ua=ubauc-ua=ucauc-ub=ucb

请参照图2.2.9表2－1晶闸管及输出整流电压的情况如表2－1所示时段II44

⑵对触发脉冲的要求：按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的顺序，相位依次差60。共阴极组VT1、VT3、VT5的脉冲依次差120，共阳极组VT4、VT6、VT2也依次差120。同一相的上下两个桥臂，即VT1与VT4，VT3与VT6，VT5与VT2，脉冲相差180。

三相桥式全控整流电路的特点⑴2管同时通形成供电回路，其中共阴极组和共阳极组各1，且不能为同1相器件。图2.2.14⑵对触发脉冲的要求：三相桥式全控整流电路的特45⑶ud一周期脉动6次，每次脉动的波形都一样，故该电路为6脉波整流电路。⑷需保证同时导通的2个晶闸管均有脉冲可采用两种方法：一种是宽脉冲触发一种是双脉冲触发（常用）⑸α=0晶闸管承受的电压波形与三相半波时相同，晶闸管承受最大正、反向电压的关系也相同。⑶ud一周期脉动6次，每次脉动的波形都一样，故该电路为6脉462阻感负载时的工作情况a≤60时（a

=0

图2.2.15；a

=30图2.2.16）ud波形连续，工作情况与带电阻负载时十分相似。各晶闸管的通断情况

输出整流电压ud波形晶闸管承受的电压波形主要包括

a>60时（a=90图2.2.17）阻感负载时的工作情况与电阻负载时不同。

电阻负载时，ud波形不会出现负的部分。阻感负载时，ud波形会出现负的部分。带阻感负载时，三相桥式全控整流电路的a角移相范围为90。区别在于：得到的负载电流id波形不同。

当电感足够大的时候，

id的波形可近似为一条水平线。演示2阻感负载时的工作情况a≤60时（a=0图2.2.473数量关系当整流输出电压连续时（即带阻感负载时，或带电阻负载a≤60时）的平均值为：

带电阻负载且a>60时，整流电压平均值为：输出电流平均值为：Id=Ud/R3数量关系当整流输出电压连续时（即带阻感负载时，或带电阻48当整流变压器为图2-17中所示采用星形接法，带阻感负载时，变压器二次侧电流波形如图2-23中所示，其有效值为：晶闸管电压、电流等的定量分析与三相半波时一致。接反电势阻感负载时，在负载电流连续的情况下，电路工作情况与电感性负载时相似，电路中各处电压、电流波形均相同。仅在计算Id时有所不同，接反电势阻感负载时的Id为：式中R和E分别为负载中的电阻值和反电动势的值。当整流变压器为图2-17中所示采用星形接法，带阻感负载时，变49图3.13三相半波可控整流电路，电阻负载，a=30时的波形a=30°u2uaubucOwtOwtOwtOwtOwtuGuduabuacwt1iVT1uVT1uac图3.13三相半波可控整流电路，电阻负载，a=30时的波50图3.14三相半波可控整流电路，电阻负载，a=60时的波形wwttwtwta=60°u2uaubucOOOOuGudiVT1图3.14三相半波可控整流电路，电阻负载，a=60时51图2.2.10三相桥式全控整流电路带电阻负载a=0时的波形wwwwu2ud1ud2u2LuduabuacuabuacubcubaucaucbuabuacuabuacubcubaucaucbuabuacⅠⅡⅢⅣⅤⅥuaucubwt1OtOtOtOta=0°iVT1uVT1返回图2.2.10三相桥式全控整流电路带电阻负载a=0时的波52图2.2.11三相桥式全控整流电路带电阻负载a=30时的波形wwwwud1ud2a=30°iaOtOtOt