1、电力电子技术,唐 耀 庚,电气工程学院自动化系,三相半波整流电路内容回顾,共阴极三相半波 共阳极三相半波,2.3 三相桥式全控整流电路,输出电压脉动仍较大变化时，输出电压响应仍较慢（20/3 ms) 变压器次级电流存在直流磁化现象，利用率低 用于输出功率中等偏小容量（4KW30KW）,三相半波可控整流电路不足,三相全控整流电路,一.电路构成,注意晶闸管的编号,2.3.1.电阻性负载,由共阳/共阴三相半波整流电路串联而成,共阴极三相半波+共阳极三相半波-,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）,假设将电路中的
2、晶闸管换作二极管，相当于晶闸管触发角a =0 情况。共阴极组的3个晶闸管，阳极所接交流电压值最高的一个导通。共阳极组的3个晶闸管，阴极所接交流电压值最低的一个导通。任意时刻共阳极组和共阴极组中各有一个晶闸管处于导通状态，施加于负载上的电压为某一线电压。,1. 控制角=0 ,二. 波形分析,自然换向时，每时刻导通的两个晶闸管分别对应阳极所接交流电压值最高的一个和阴极所接交流电压值最低的一个。, 共阴极组:阳极电压最高的管子导通, 共阳极组:阴极电压最低的管子导通, 各管在自然换相点换相, 共阴极组和共阳极组各有一管同时导通导电通路,1) SCR触发导通规律,Flash,输出整流电压ud=两个相电
3、压相减 输出整流电压ud波形为线电压在正半周的包络线 晶闸管两端电压由3段组成,晶闸管及输出整流电压的情况表 6个晶闸管导通顺序 VT1VT2VT3VT4VT5VT6,2）三相桥式全控整流电路的特点 （1）2个晶闸管同时通形成供电回路，其中共阴极组和共阳极组各1个，且不能为同一相器件。 （2）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。,（3） 两相电压相减后的波
4、形线电压正半周的包络线 ud每周脉动6次 6脉波整流电路（4）需保证同时导通的2个晶闸管均有脉冲,宽脉冲触发,可采用两种方法,（5）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。晶闸管一周期中有1200处于通态，2400处于断态，由 于负载为电阻，故晶闸管处于通态时的电流波形与相应时段的Ud波形相同。, 双脉冲相位差60,Flash,Flash,负载电流连续时每个SCR导通120 ,6) SCR的换流,在共阴极组VT1 VT3 VT5之间或 共阳极组VT4 VT6 VT2之间进行,每一段导通晶闸管的编号仍符合表2.1的规律 区别： 晶闸管起始导通时刻推迟了30,
5、组成ud的每一段线电压因此推迟30 ,ud平均值降低。,图2-19 三相桥式全控整流电路带电阻负载 a = 300 时的波形,电流波形两部分组成,2 控制角=30,Flash,Ud波形中每段线电压的波形继续向后移，平均值降低。 a = 60时Ud有为零的点临界连续。, 0 电压电流连续,3. 控制角=60,id波形与ud波形形状一样,Flash,a 60时，ud波形每600中有一段为零 一旦ud降为零，id也降为零，流过晶闸管的电流即降为零，晶闸管关断，输出整流电压ud为零，波形ud不能出现负值。,4. 控制角=90,Flash,5. 控制角 =120 ,ud =0 id=0,电阻性负载移相范
6、围0120 ,2.3.2 阻感性负载,一.波形分析,1.控制角=0 ,Flash,工作情况同电阻负载,2. 控制角 60,以=30为例, ud波形,工作情况,1)与电阻负载相同处, 晶闸管电压, 晶闸管通断,2)与电阻负载不同处, 电流id波形不同ud, 电感作用 id平直, iT波形负载决定,Flash,3. 控制角,以=90为例,电压ud波形,电感作用负波形,=90,ud正负部分相等 平均值=0,电感负载移相范围90,4. 结论:,Flash,二. 数量关系,1.输出电压平均值,(),2. 输出电流平均值,Flash,2）阻感负载,1）电阻负载,5. 反电势负载,设电感足够大相当于感性负载
7、电流连续,1) 工作情况,与电感负载相似,2) 输出平均电流,4. 晶闸管电压和电流,与3相半波相同,3. 变压器2次电流有效值(阻感负载),小结,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）；变压器利用率高，无直流磁化问题；最大失控时间较小一半（快速性好）；最常用（大容量负载供电，电力拖动系统）,Flash,例1：三相桥式全控整流电路，阻感性负载，=60，分析1RD熔断（输入a相电压断开）故障时ud波形（ L足够大 ）。,解：电路故障示意图,正常工作波形,A相电压断开时工作波形,ud,ud,正常与故障时工作波形对比分析,例2：三相桥式半控整流电路，分别画出电感性和电阻性负载=60和=90时的ud波形,解 =60 电阻性负载波形,例3：三相桥式可控整流电路，共阴极晶闸管VT1, VT3, VT5以控制角60, 60,60触发导通，共阳极组晶闸管VT4 , VT6 , VT2以控制角0, 30, 60触发导通。试画出ud波形，计算其平均值。,解：波形分析,课后练习：试画出下面几个基本电路图 单相半波可控整流电路 单相桥式全控整流电路和半控整流电路 三相半波可控整流电路 三相桥式全控整流电路,谢谢 ！,
