晶闸管三相可控整流电路.docx

晶闸管三相可控整流电路教师： 课型： 课时： 授课班级： 授课时间： 教学重点： 1、电阻性负载三相半波可控整流电路的工作原理2、电阻性负载三相半控桥式整流电路的工作原理教学难点： 1、电阻性负载三相半波可控整流电路的工作原理2、电阻性负载三相半控桥式整流电路的工作原理教学内容：1、电阻性负载三相半波可控整流电路(1) 电路组成图4-6(a)所示为三相半波可控整流电路，三相整流变压器采用A/Y连接，初级接成 三角形是为了使三次谐波通过，减少高次谐波的影响，次级接成星型是为了得到零线 三只晶闸管有两种接法：一种是三只晶闸管V1,V2,V3的阴极连接在一起，把三个阳极 分别接到三相变压器二次侧的u,v,w三相上，这种接法叫做共阴极接法；另外一种接法是将 三只晶闸管的阳极连接在一起，三个阴极分别接到三相变压器二次侧的u,v,w三相上，这种 接法叫共阳极接法共阳极接法因螺旋式晶闸管的阳极接散热器，可以将散热器连成一体， 使装置结构简化，但触发器的输出必须彼此绝缘在此我们采用共阴极接法在共阴极接法 中，因每个晶闸管的阴极电位相同，所以只有阳极电位最高且门极加触发脉冲的晶闸管才能 被触发导通 2)工作原理由图4-6(b)所示的三相电源相电压的波形可以看到，1、2,3是三相相电压波形的交 点，每到这些交点，就由一相相电压最高转为另一相相电压最高，因此1、 2,3点被称为三 相半波整流器的自然换相点。

自然换相点是晶闸管能触发导通的最早时刻，控制角a的起点就是从自然换相点开始算起的，即a =0o时触发脉冲出现在自然 换相点耳1：鹉(1) a =00 时触发脉冲在自然换相点加人， t1~t2期间，U相相电压最高，与U相对应的晶闸丄I管V1阳极电位最高，在t1时刻触发晶闸管V1导 通， V1 导通后(忽略管压降)， V2, V3 因分别承 受反偏线电压u和u而截止，此时，输出电压为UV VWU相相电压，即uL=u2Ut2~t3期间，V相相电压最高，与V相对应的晶闸管V2阳极电位最高，在t2时刻触发晶 闸管V2导通，VI、V3因分别承受反偏线电压u和uVu VW而截止，此时输出电压为V相相电压，即uL=u2vt ~t期间，w相相电压最高，与W相对应的晶闸管34V3阳极电位最高，在t3时刻触发晶闸管V3导通,V1,V2 因分别承受反偏线电压u和u而截止，此时输出电Wu WV压为 W 相相电压，即uL=u2W这样，触发脉冲周期性地重复加在相应晶闸管门极上，三相晶闸管就依次轮流触发导通，并关断前面一个正导通的晶闸管，在自然换相点处自然换相从输出电压的波形来看，一个周期有三个脉动电压电压,能导通，V1管因仍承受正向波形输出，每相晶闸管的导通角均为1200，波形是连续的。

可见a =00时，整流电路输出脉动电压的波形和三相半波整流一样2) a >00时，触发脉冲后移，当a=30o时，触发脉 冲在t '加人，此时U相相电压最高，且有触发脉冲u ,1 G2加人晶闸管门极，U相晶闸管V1被触发导通，忽略管压降的清况下, 输出电压uL=u2u，V1管的导通迫使V2,V3承受反偏电压而处于关断状态到u2u和U2V正向交点即自然换相点2时刻，虽然此时V.相 但由于此时V相晶闸管V2的触发脉冲还没有出现，所以V2 电压而继续导通直到t'时刻u ,到来，晶闸管V2被触发导通，此时V2管的导通又迫使V1管承受反2 G2偏电压而关断，此时，输出电压Ul = U2v同样道理，到t时刻，u ,到来，V3被触发导通，V2关断，依次类推3 G3触发脉冲周期性地重复加到相应晶闸管门极上，每到下一个触发脉冲到来时换相，各 管依次轮流导通，每个晶闸管的导通角仍为1200，在负载上得到一个脉动的直流电压，波形 刚好连续，见图 4-6（c）3）当a >300时，如a=60o,触发脉冲在tl”时刻开始周期性地重复加在相应晶闸管的 门极上，t”时刻U相的相电压最高，同时有门极触发脉冲u ”加人，U相晶闸管V1被触 l Gl发导通，直到U相相电压u过零时才自行关断。

此时,V相晶闸管V2虽然承受正向电压，2u但由于其门极的触发脉冲u ”还未到来，V2不能导通，输出电压电流均为零，直到t ”时G2 2刻，V2触发脉冲出现，V2被触发导通，依次类推可见，负载上得到脉动的直流电压是断续的，各晶闸管的导通角都小于1200 由以上分析可得出以下结论：① a =00时，输出电压为最大，随着a的增大，整流输出电压减小，当a =1500时， 输出电压为0所以电阻性负载三相半波可控整流电路的移相范围是1500② a 〈00时，输出电压波形连续，各相晶闸管导通角为1200； a >300时输出电压 波形间断，各相晶闸管导通角小于12003）输出电压和电流的计算分两种情况介绍整流电压的平均值①a 〈30时，输出电压平均值为Ul=1.17U2 cosa （2 一 9）式中，U2为变压器二次侧相电压的有效值②a >300时输出电压平均值为U=0.68U2[1＋cos(a ＋300)] (4-10)TLVLL-2L2V1zf2 叫Q）电路图与单相整流相比，三相半波整流电路具有输 出电压脉动小，输出功率大，且三相负荷平衡的 优点但间题是：如果主电路由电网直接供电， 则各相中会有较大直流成分流过，造成电网损 耗。

如果是由变压器供电，直流分量会造成变压 器铁心直流磁化，直流磁化会引起较大漏磁通， 为克服直流磁化的影响，必然要加大变压器截面另外，由于整流变压器二次侧只有1/3 周期有单方向电流通过，导致变压器使用率很低这些不利因素导致三相半波整流在应用上受到限制，在容量较大、性能要求高、不要求可逆的电力传动中应采用平衡性好、效率高且简单经济的三相半控桥式整流电路2、电阻性负载三相半控桥式整流电路1)电路组成如图4-7(a)所示，三相桥式半控整流电路由6 个整流元件组成，它们分成两组，3 个晶闸管 V1,V2,V3 为一组，采用共阴极接法，属共阴极组，为三相半波可控整流;3 个二极管 V4,V5、V6 为一组，采用共阳极接法，属共阳极组，是三相半波不可控整流这两部分串联，就组成了三相桥式半控整流电路因为它兼有可控和不可控两者的特点，所以称为半控整流对 3 只共阴极接法的晶闸管来讲，它们的阳极分别接到三相电源上，任何时刻总有一个晶闸管的阳极电位最高，但只有触发脉冲到来时，该晶闸管才能导通，换流到阳极电位最高的一相中去而对3个二极管则不同，它们的阴极分别接到三相电源上，任何时刻总有一个二极管的阴极点电位最低而处于导通状态，它们总是在三相相电压波形负半周的自然换相点换流，换流到阴极电位更低的一相中去。

2)工作原理如图4-7(b)所示，“为变压器二次侧线电压的波形图①a =0时，触发脉冲从共阴极组自然换相点依次加人,t「t]‘时间内,U相相电压最高，V相相电压最低，在触发脉冲的作用下，VI导通，同时,V5承受最高正向偏置电压而导通电流从U相经VI —负载一V5流回V相，忽略导通管压降的情况下，负载电压ul=uuv，VI和V5导通后，V2,V3,V6,V7均承受反偏线电压而截止t]-七2时间内，U相相电压最高,W相相电压最低，VI管继续导通，同时与W相相连的V61, 2管由于承受最大的正向偏置电压而导通，V6管的导通迫使V5承受反向偏置电压而截止，输出电压 u =u .L UWt-七2时间内，V相相电压最高，W相电压最低，t时亥U，V2管被触发导通，V2管的导通迫使V1管承受反向偏置电压而截止，V6管仍承受最大正向偏置电压而继续导通，输出电 压 u =uL VWt-七3时间内，V相相电压最高，U相电压最低，V2和V4管导通，输出电压u=uL VUt-t时间内，W相相电压最高，U相相电压最低.V3和V4管导通，输出电压u=u3 3, L WU依此类推②当0o