第3讲可控整流电路2三相半波.ppt

*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,南京工业大学自动化学院,电力电子技术 可控整流电路,1,2.2 三相可控整流电路,单相可控整流电路,优点,：元件少，电路简单,缺点,：,Ud,脉动较大，三相电网不平,衡，仅适于小容量设备,三相可控整流电路,三相半波,三相桥式,带平衡电抗器双反星形等,2,交流测由三相电源供电。,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,三相交流电数学表达式为：,3,4,交流测由三相电源供电。,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,三相交流电数学表达式为：,5,Ta,导通时刻,在,三相相电压正半周波形的交点,t1,处触发,最高电压为,a,相，所以,a,相,SCR,导通,8,Tb,导通时刻,在,三相相电压正半周波形的交点,t2,处触发,最高电压为,b,相，所以,b,相,SCR,导通,a,相承受,Ua-Ub,9,Tc,导通时刻,在,三相相电压正半周波形的交点,t3,处触发,最高电压为,c,相，所以,c,相,SCR,导通,a,相承受,Ua-Uc,10,控制角,=30,11,Ta,导通时刻,在换相角等于30度时,Ta,触发导通,A,相电流为,id，,其余为零,当其电压变为零时，正好触发,B,相,12,Tb,导通时刻,Tb,在换相角等于30度时触发导通，,a,相承受,Ua-Ub,B,相电流为,id，,其余为零,13,Tc,导通时刻,Tc,在换相角等于30度时触发导通，,a,相承受,Ua-Uc,C,相电流为,id，,其余为零,14,相晶闸管的电压波形，由3段组成：0，,u,ab,，,u,ac,，,最大电压为线电压峰值(1.414,U,L,)。,增大,值，输出整流波形后移，每管依次导通120度；,=30,时，负载电流处于连续和断续之间的临界状态,30,时工作小结,15,控制角 30,15,0,以,6,0,为例,16,Ta,导通时刻,Ta,导通在换相角等于60度时触发导通,当其电压变为零时，,Ta,自然关闭,A,相电流为,id，,其余为零,17,Tb,导通时刻,Tb,在换相角等于60度时触发导通，,a,相承受,Ua-Ub,当,Tb,电压变为零时，,Tb,自然关闭,此时,a,相晶闸管承受电压,ua,B,相电流为,id，,其余为零,18,Tc,导通时刻,Tc,在换相角等于60度时触发导通，,a,相承受,Ua-Uc,当,Tc,电压变为零时，,Tc,自然关闭,此时,a,相承受电压为,ua,c,相电流为,id，,其余为零,19,负载电流断续,；,晶闸管导通角小于120,；,晶,闸管的电压波形由,6段,组成：,0，,u,a,u,ab,，u,a,u,a,u,ac,30,15,0,时工作小结,20,导通角与电流连续关系,30,时，输出电压,u,d,和,i,d,波形出现断续，各相晶闸管导通小于120,21,SCR,承受的最大电,压：,线电压峰值,移相范围,：,150,工作波形小结,22,平均电压计算,当,a,=0,时，,U,d,最大，为,整流电压平均值的计算,a,30,时，负载电流连续，有：,23,a,30,时，负载电流断续，晶闸管导通角减小，此时有：,当,a=,150,时，,Ud,等于零，也说明最大导通角只能是,150,24,电压量关系图,25,负载电流计算,负载电流平均值为,晶闸管轮流导通，所以平均值为负载的三分之一,26,晶闸管电压额定值计算,晶闸管承受的最大反向电压，为变压器二次线电压峰值，即,晶闸管阳极与阴极间的最大正向电压等于变压器二次相电压的峰值，即,27,晶闸管电流有效值即为变压器次绕组电流有效值,当,30,时,当30,30,时：,36,Tb,在换相角等于60度时触发导通，,a,相承受,Ua-Ub,当,Tb,电压变为零后，,Tb,继续导通，,a,相承受,Ua-Ub,B,相电流为,id，,其余为零,37,Tc,在换相角等于60度时触发导通，,a,相承受,Ua-Uc,当,Tc,电压变为零后，,Tc,继续导通，,a,相承受,Ua-Uc,c,相电流为,id，,其余为零,38,平均电压计算,当,a,=0,时，,U,d,最大，为,当,a,=90,时，,U,d,为零,所以移相范围内90,整流电压平均值的计算,在电流连续条件下，晶闸管导通,120,时，,39,晶闸管电流额值计算,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,40,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。,41,电压关系图,U,d,/,U,2,与,a,成余弦关系，如,图,中的曲线所示,三相半波可控整流电路,U,d,/,U,2,随,a,变化的关系,1电阻负载,2电感负载,42,三相半波共阳极可控整流电路,三个,SCR,的,阳极相连,输出电压的负端,零线-输出电压的正端,相电压最低的,SCR,触发导通,43,Ta,导通时刻,在,三相相电压负半周波形的交点后,角处触发,最低电压为,a,相，所以,a,相,SCR,导通,44,Tb,导通时刻,在,三相相电压负半周波形的交点后,角处触发,最低电压为,b,相，所以,b,相,SCR,导通,45,Tc,导通时刻,在,三相相电压负半周波形的交点后,角处触发,最低电压为,c,相，所以,c,相,SCR,导通,46,三相半波可控整流电路特点,电路简单：,SCR,元件少，接线简单，只需三套触发电路，控制较容易。,变压器利用率低,变压器每绕组只有三分之一周期流过电流，存在直流磁势（直流偏磁），须加大变压器铁心的截面积（为避免铁心饱和），故该电路一般用于中小容量的设备上。,47,总结,SCR,承受的最大电压：线电压峰值,移相范围,：150，90（大电感负载）,共阴极电路：,只在相电压为正时触发导通,自然换相点：三相正半波的交点,共阳极电路：,只在相电压为负时触发导通,自然换相点：三相负半波的交点,电流连续时：,U,d,=,1.17U,2,cos,48,