电机控制技术（晶闸管单相桥式全控整流电路）【省一等奖】

——晶闸管单相桥式全控整流电路电机控制技术目录1.单相桥式全控整流电路11.1概述21.2.2单相桥式全控整流电路51.2单相可控整流电路31.2.1单相桥式不控整流电路41.2.2.1电阻负载61.2.2.2电感负载51.2.2.3反电动势负载61.1概述1.2单相可控整流电路1.2.1单相桥式不控整流电路1.2.2单相桥式全控整流电路1.单相桥式全控整流电路1.1概述图2.1部分常用的整流电路c）d）除c）、d）外a）～e）f）、g）b）、f）c）、d）、e）、g）a）、b）、f）c）、d）、e）、g）整流电路不同性质的负载对于整流电路输出的电压电流波形有很大影响。负载的性质大致分为以下几种电阻性负载——如电阻加热炉、电解、电镀和电焊等。电感性负载——各种电机的励磁绕组，经电抗器滤波的负载。电容性负载——整流输出端接大电容滤波的情况。反电势负载——整流装置输出供蓄电池充电或供直流电动机作电源时用。

实际上属于单纯的某一种性质的负载是很少的。 确定负载性质必须根据实际情况作具体分析。1.1概述1.2.1单相桥式不控整流电路1.2单相可控整流电路1.电阻负载电路结构及其工作原理图2.2单相桥式全控整流带电阻负载时的电路及工作原理（不可控）aD4D1i22ubTu1D3idRudD2u2

(a)D1RD4u2

(b)u2>0图2.2单相桥式全控整流带电阻负载时的电路及工作原理（不可控）aD4D1i22ubTu1D3idRudD2u2<01.2.1

单相桥式不控整流电路u2

(b)D3RD2u2

(a)u2

(a)VT1RVT4u2

(b)u2>01.2.2

单相桥式全控整流电路RTu1u2i2abVT1VT3VT2VT4udid图2.3单相桥式全控整流带电阻负载时的电路及工作原理（全控）1.2.2.1电阻负载RTu1u2i2abVT1VT3VT2VT4udid图2.3单相桥式全控整流带电阻负载时的电路及工作原理（全控）u2

(b)VT3RVT2u2

(a)u2<01.2.2

单相桥式全控整流电路1.2.2单相桥式全控整流电路波形分析图2.4单相桥式全控整流带电阻负载时的电路及波形（ud、id）RTu1u2i2abVT1VT3VT2VT4udida)u2>0b)c)d)wtwtwtpaa000i2udiduVT1,4u(i)dd转u2负半周图2.4单相桥式全控整流带电阻负载时的电路及波形（ud、id

）RTu1u2i2abVT1VT3VT2VT4udida)u2<0b)c)d)wtwtwtpaa000i2udiduVT1,4u(i)dd转晶闸管电压1.2.2单相桥式全控整流电路波形分析转u2负半周b)c)d)wtwtwtpaa000i2udiduVT1,4u(i)dd波形分析图2.4单相桥式全控整流带电阻负载时的电路及波形（uVT1，4）RTu1u2i2abVT1VT3VT2VT4udida)u2>01.2.2单相桥式全控整流电路图2.4单相桥式全控整流带电阻负载时的电路及波形（uVT1，4

）RTu1u2i2abVT1VT3VT2VT4udida)u2<0b)c)d)wtwtwtpaa000i2udiduVT1,4u(i)dd转i2波形波形分析1.2.2单相桥式全控整流电路b)c)d)wtwtwtpaa000i2udiduVT1,4u(i)dd转u2负半周波形分析图2.4单相桥式全控整流带电阻负载时的电路及波形（

i2

）RTu1u2i2abVT1VT3VT2VT4udida)u2>01.2.2单相桥式全控整流电路图2.4单相桥式全控整流带电阻负载时的电路及波形（

i2

）RTu1u2i2abVT1VT3VT2VT4udida)u2<0波形分析1.2.2单相桥式全控整流电路b)c)d)wtwtwtpaa000i2udiduVT1,4u(i)dd①控制角α——从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加触发脉冲止的电角度。②导通角θ——晶闸管在一个周期中处于通态的电角度。③移相——改变α的大小，即改变触发脉冲出现的时刻。④移相范围——输出电压平均值大于0所对应的α变化范围。⑤换流（换相）——电流从一对桥臂转换到另外一对桥臂。⑥相控变流装置——通过控制触发脉冲的相位来控制直流输出电压大小的方式称为相位控制方式，这样的变流装置简称相控变流装置。

基本概念1.2.2单相桥式全控整流电路

①整流输出电压平均值Ud由上式可知，α角的移相范围为00～1800。

②输出电流的平均值Id1.2.2单相桥式全控整流电路基本数量关系b)c)d)wtwtwtpaa000i2udiduVT1,4u(i)dd

③流过晶闸管的电流平均值IdT ④流过晶闸管的电流有效值IT ⑤晶闸管承受的最大正向电压UFM

⑥晶闸管承受的最大反向电压URM

1.2.2单相桥式全控整流电路b)c)d)wtwtwtpaa000i2udiduVT1,4u(i)dd⑦晶闸管的额定电压⑧晶闸管的额定电流⑨整流电路的功率因数

图

单相桥式全控整流带电阻负载控制特性b)c)d)wtwtwtpaa000i2udiduVT1,4u(i)dd控制特性

A、电路结构及其工作原理

B、波形分析u2OwtOwtOwtudidi2b)OwtOwtuVT1,4OwtOwtIdIdIdIdIdiVT2,3iVT1,4TabRLa)u1u2i2VT1VT3VT2VT4udid图

单相桥式全控整流带电感性负载的电路及波形1.2.2单相桥式全控整流电路1.2.2.2电感性负载

C、基本数量关系

①输出电压平均值Ud由上式可知的移相范围为00～900。

晶闸管导通角θ与a无关，均为180②输出电流平均值Id③流过晶闸管的电流平均值IdT④流过晶闸管的电流有效值IT u2OwtOwtOwtudidi2b)OwtOwtuVT1,4OwtOwtIdIdIdIdIdiVT2,3iVT1,41.2.2单相桥式全控整流电路⑤晶闸管承受的最大正向电压UFM⑥晶闸管承受的最大反向电压URM⑦晶闸管的额定电压UT(AV)

⑧晶闸管的额定电流IT(AV)⑨整流电路的功率因数u2OwtOwtOwtudidi2b)OwtOwtuVT1,4OwtOwtIdIdIdIdIdiVT2,3iVT1,41.2.2单相桥式全控整流电路 A、电路结构

B、波形分析

图

单相桥式全控整流带反电势负载时的电路及波形1.2.2单相桥式全控整流电路1.2.2.3.反电势负载b)idOEudwtIdOwtaqdTabRa)u1u2i2VT1V