第三节-三相桥式全控整流电路课件

第三节三相桥式全控整流电路一.电路构成:共阴极三相半波+共阳极三相半波。第三节三相桥式全控整流电路一.电路构成:1第三节三相桥式全控整流电路一.电路构成:（输出串联构成）第三节三相桥式全控整流电路一.电路构成:2三相桥式全控整流电路共阴极组电路和共阳极组电路串联，并接到变压器次极绕组上两组电路负载对称，控制角相同，则输出电流平均值相等，零线中流过电流为零三相桥式电路中变压器绕组中，一周期既有正向电流，又有反向电流，提高了变压器的利用率，避免直流磁化由于三相桥式整流电路是两组三相半波整流电路的串联，因此输出电压是三相半波的两倍。三相桥式全控整流电路共阴极组电路和共阳极组电路串联，并接到变3一.电感性负载电感性负载设电感足够大，负载电流连续。1.控制角α=0相当于六个二极管整流一.电感性负载电感性负载设电感足够大，4T+a,T-b导通过程T+a,T-b导通过程5T+a,T-c导通过程T+a,T-c导通过程6T+b,T-c导通过程T+b,T-c导通过程7T+b,T-a导通过程T+b,T-a导通过程8T+c,T-a导通过程T+c,T-a导通过程9T+c,T-b导通过程T+c,T-b导通过程10晶闸管及输出整流电压的情况晶闸管及输出整流电压的情况11小结:1.SCR触发导通规律共阴极组：哪个阳极电位最高时,哪个SCR管应触发导通；共阳极组：哪个阴极电位最低时,哪个SCR管应触发导通；2.自然换相点（控制角为0的点）：共阴极组：三相相电压正半周波形的交点ωt1,ωt3,ωt5共阳极组：三相相电压负半周波形的交点ωt2,ωt4,ωt6小结:1.SCR触发导通规律12小结:3.三相桥式全控整流电路，共阴极组和共阳极组必须各有一个SCR同时导通才能形成通路；一般非同相。4.对共阴极组正半周触发，应依次触发T+a,T+b,T+c互差120度5.对共阳极组负半周触发，应依次触发T-a,T-b,T-c互差120度6.接在同一相的两个SCR触发脉冲相位差180度。小结:3.三相桥式全控整流电路，共阴极组和共阳极组必须各13小结:7.为保证电源合闸或电流断续情况正常工作，触发脉冲应采用双脉冲或宽度大于60度的宽脉冲。8.在负载电流连续时，每个SCR导通120度；三相桥式全控电路的整流电压在一个周期内脉动六次，对于工频电源,脉动频率为6×50HZ＝300Hz，比三相半波时大一倍。小结:7.为保证电源合闸或电流断续情况正常工作，触发脉冲应14小结:9.整流后的输出电压为两相电压相减后的波形，即线电压。10.控制角为零时输出电压为线电压正半周的包络线11.SCR承受电压波形与三相半波一样，最大为线电压的峰值。小结:9.整流后的输出电压为两相电压相减后的波形，即线电压15小结:12.SCR的换流：共阴极组在T+a,T+b,T+c之间，共阳极组在T-a,T-b,T-c之间进行。整体看，每隔60度要触发一个SCR,顺序为T+a,T-c,T+b,T-a,T+c,T-b；小结:12.SCR的换流：共阴极组在T+a,T+b,T+c16三相桥式全控整流电路触发顺序为了便于记忆，可画出三个相差120o的矢量表示共阴极组晶闸管T的下标+a、+b、+c然后相应各差180o画出共阳极组晶闸管T的下标-a、-b、-c得到相邻间隔60o的六个矢量顺时钟所得时序即是各晶闸管触发顺序三相桥式全控整流电路触发顺序为了便于记忆，可画出三个相差1217三相全桥全控整流电路控制角α＝30o情况三相全桥全控整流电路控制角α＝30o情况18控制角α=30工作情况一.电感负载设电感足够大负载电流连续。1.控制角α=30控制角α=30工作情况一.电感负载设电感足够大19T+a,T-b导通过程T+a,T-b导通过程20T+a,T-c导通过程T+a,T-c导通过程21T+b,T-c导通过程T+b,T-c导通过程22T+b,T-a导通过程T+b,T-a导通过程23T+c,T-a导通过程T+c,T-a导通过程24T+c,T-a导通过程T+c,T-a导通过程25控制角30度时工作情况当α＝30时，此时每个晶闸管是从自然换相点后移一个角度α开始换相。当晶闸管T+a和T-c导通时输出线电压Uac，经过b相和a相间的自然换相点，b相电压虽然高于a相，但是T+b尚未触发导通，因而T+a,T-c继续导通输出电压Uac,直到α＝30触发晶闸管T+b，则T+a受反压关断，电流由T+a换到了T+b，此时输出线电压Ubc由波形分析可见，由于α>0，使得输出电压波形在线电压的正向包络线基础上减小了一块相应于α＝30的面积，因而使输出整流平均电压减小。控制角30度时工作情况当α＝30时，此时每个晶闸管是从自然换26控制角α=60度当α大于60o时，相电压瞬时值过零变负，由于电感释放能量维持导通从而使整流输出乎均电压Ud进一步减小。控制角α=60度当α大于60o时，相电压瞬时值过零变27控制角α=90度当α＝90时，此时输出电压波形正负两部分面积相等，因而输出平均电压等于零。电感性负载当电感大小能保证输出电流连续时，控制角的最大移相范围为90。控制角α=90度当α＝90时，此时输出电压波形正负两部分面28三相桥式全控整流电路由波形可见，输出电压波形每隔π／3重复一次，所以计算输出电压平均值在60o内取其平均值即可。在自然换相点处，定义α＝0，但是其线电压相位并不为0，初始相位为π/3，所以积分上下限存在一个固定相位偏移三相桥式全控整流电路由波形可见，输出电压波形每隔π／3重复一29三相桥式全控整流电路电阻性负载控制角α≤60o情况三相桥式全控整流电路电阻性负载30电阻性负载控制角α≤60度此时，由于输出电压Ud波形连续,负载电流波形也连续在一个周期内每个晶闸管导通120o，输出电压波形与电感性负载时相同。电阻性负载控制角α≤60度此时，由于输出电压Ud波形连续,负31电阻性负载控制角α>60度以控制角等于90度为例，线电压过零时，负载电压电流为0,SCR关断，电流波形断续电阻性负载控制角α>60度以控制角等于90度为例，线电压过零32T+a,T-b导通过程T+a,T-b导通过程33T+a,T-c导通过程T+a,T-c导通过程34T+b,T-c导通过程T+b,T-c导通过程35电阻性负载控制角α>60度负载电流波形断续在一个周期内每个晶闸管导通120－α在一个周期内每个晶闸管需触发导通两次电阻性负载控制角α>60度负载电流波形断续36三相桥式全控整流电路当整流输出电流连续时（即带阻感负栽，或带电阻负载a≤60°时）的平均值为：带电阻负载且a>60°时，电流断续,整流电压平均值为：输出电流平均值为：Id=Ud/R电阻负载当α＝120时，Ud＝0，控制角移相范围为120三相桥式全控整流电路当整流输出电流连续时（即带阻感负栽，或带37三相全控桥输出特性关系曲线:Ud/U2l---α2.34U2=1.35U2l三相全控桥输出特性关系曲线:Ud/U2l---α38总结三相桥式全控整流电路特点：（与三相半波电路相比）◆输出电压提高一倍（两组半波电路串联构成）；◆输出电压的脉动较小（6脉波/周期）；◆变压器利用率高，无直流磁化问题；◆最常用（大容量负载供电，电力拖动系统）总结三相桥式全控整流电路特点：（与三相半波电路相比）39第三节三相桥式全控整流电路一.电路构成:共阴极三相半波+共阳极三相半波。第三节三相桥式全控整流电路一.电路构成:40第三节三相桥式全控整流电路一.电路构成:（输出串联构成）第三节三相桥式全控整流电路一.电路构成:41三相桥式全控整流电路共阴极组电路和共阳极组电路串联，并接到变压器次极绕组上两组电路负载对称，控制角相同，则输出电流平均值相等，零线中流过电流为零三相桥式电路中变压器绕组中，一周期既有正向电流，又有反向电流，提高了变压器的利用率，避免直流磁化由于三相桥式整流电路是两组三相半波整流电路的串联，因此输出电压是三相半波的两倍。三相桥式全控整流电路共阴极组电路和共阳极组电路串联，并接到变42一.电感性负载电感性负载设电感足够大，负载电流连续。1.控制角α=0相当于六个二极管整流一.电感性负载电感性负载设电感足够大，43T+a,T-b导通过程T+a,T-b导通过程44T+a,T-c导通过程T+a,T-c导通过程45T+b,T-c导通过程T+b,T-c导通过程46T+b,T-a导通过程T+b,T-a导通过程47T+c,T-a导通过程T+c,T-a导通过程48T+c,T-b导通过程T+c,T-b导通过程49晶闸管及输出整流电压的情况晶闸管及输出整流电压的情况50小结:1.SCR触发导通规律共阴极组：哪个阳极电位最高时,哪个SCR管应触发导通；共阳极组：哪个阴极电位最低时,哪个SCR管应触发导通；2.自然换相点（控制角为0的点）：共阴极组：三相相电压正半周波形的交点ωt1,ωt3,ωt5共阳极组：三相相电压负半周波形的交点ωt2,ωt4,ωt6小结:1.SCR触发导通规律51小结:3.三相桥式全控整流电路，共阴极组和共阳极组必须各有一个SCR同时导通才能形成通路；一般非同相。4.对共阴极组正半周触发，应依次触发T+a,T+b,T+c互差120度5.对共阳极组负半周触发，应依次触发T-a,T-b,T-c互差120度6.接在同一相的两个SCR触发脉冲相位差180度。小结:3.三相桥式全控整流电路，共阴极组和共阳极组必须各52小结:7.为保证电源合闸或电流断续情况正常工作，触发脉冲应采用双脉冲或宽度大于60度的宽脉冲。8.在负载电流连续时，每个SCR导通120度；三相桥式全控电路的整流电压在一个周期内脉动六次，对于工频电源,脉动频率为6×50HZ＝300Hz，比三相半波时大一倍。小结:7.为保证电源合闸或电流断续情况正常工作，触发脉冲应53小结:9.整流后的输出电压为两相电压相减后的波形，即线电压。10.控制角为零时输出电压为线电压正半周的包络线11.SCR承受电压波形与三相半波一样，最大为线电压的峰值。小结:9.整流后的输出电压为两相电压相减后的波形，即线电压54小结:12.SCR的换流：共阴极组在T+a,T+b,T+c之间，共阳极组在T-a,T-b,T-c之间进行。整体看，每隔60度要触发一个SCR,顺序为T+a,T-c,T+b,T-a,T+c,T-b；小结:12.SCR的换流：共阴极组在T+a,T+b,T+c55三相桥式全控整流电路触发顺序为了便于记忆，可画出三个相差120o的矢量表示共阴极组晶闸管T的下标+a、+b、+c然后相应各差180o画出共阳极组晶闸管T的下标-a、-b、-c得到相邻间隔60o的六个矢量顺时钟所得时序即是各晶闸管触发顺序三相桥式全控整流电路触发顺序为了便于记忆，可画出三个相差1256三相全桥全控整流电路控制角α＝30o情况三相全桥全控整流电路控制角α＝30o情况57控制角α=30工作情况一.电感负载设电感足够大负载电流连续。1.控制角α=30控制角α=30工作情况一.电感负载设电感足够大58T+a,T-b导通过程T+a,T-b导通过程59T+a,T-c导通过程T+a,T-c导通过程60T+b,T-c导通过程T+b,T-c导通过程61T+b,T-a导通过程T+b,T-a导通过程62T+c,T-a导通过程T+c,T-a导通过程63T+c,T-a导通过程T+c,T-a导通过程64控制角30度时工作情况当α＝30时，此时每个晶闸管是从自然换相点后移一个角度α开始换相。当晶闸管T+a和T-c导通时输出线电压Uac，经过b相和a相间的自然换相点，b相电压虽然高于a相，但是T+b尚未触发导通，因而T+a,T-c继续导通输出电压Uac,直到α＝30触发晶闸管T+b，则T+a受反压关断，电流由T+a换到了T+b，此时输出线电压Ubc由波形分析可见，由于α>0，使得输出电压波形在线电压的正向包络线基础上减小了一块相应于α＝30的面积，因而使输出整流平均电压减小。控制角30度时工作情况当α＝30时，此时每个晶闸管是从自然换65控制角α=60度当α大于60o时，相电压瞬时值过零变负，由于电感释放能量维持导通从而使整流输出乎均电压Ud进一步减小。控制角α=60度当α大于60o时，相电压瞬时值过零变66控制角α=90度当α＝90时，此时输出电压波形正负两部分面积相等，因而输出平均电压等于零。电感性负载当电感大小能保证输出电流连续时，控制角的最大移相范围为90。控制角α=90度当α＝90时，此时输出电压波形正负两部分面67三相桥式全控整流电路由波形可见，输出电压波形每隔π／3重复一次，所以计算输出电压平均值在60o内取其平均值即可。在自然换相点处，定义α＝0，但是其线电压相位并不为0，初始相位为π/3，所以积分上下限存在一个固定相位偏移三相桥式全控整流电路由波形可见，输出电压波形每隔π／3重复一68三相桥式全控整流电路电阻性负载控制角α≤60o情况三相桥式全控整流电路电阻性负载69电阻性负载控制角α≤60度此时，由于输出电压Ud波形连续,负载电流波形也连续在一个周期内每个晶闸管导通120o，输出电压波形与电感性负载时相同。电阻性负载控制角α≤60度