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第三章三相桥式全控整流电路课件.ppt

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    • 第三节 三相桥式全控整流电路v一.电路构成:v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v一.电路构成:(输出串联构成) 三相桥式全控整流电路v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v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v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v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 一.电感性负载电感性负载v设电感足够大,v负载电流连续v1.控制角α=0v 相当于六个二极管整流 T+a,T-b导通过程 T+a,T-c导通过程 T+b,T-c导通过程 T+b,T-a导通过程 T+c,T-a导通过程 T+c,T-b导通过程 晶闸管及输出整流电压的情况 小结:v1. SCR触发导通规律v共阴极组:哪个阳极电位最高时,哪个SCR管应触发导通;v共阳极组:哪个阴极电位最低时,哪个SCR管应触发导通;v2. 自然换相点(控制角为0的点):v共阴极组: 三相相电压正半周波形的交点ωt1,ωt3,ωt5v共阳极组: 三相相电压负半周波形的交点ωt2,ωt4, ωt6 小结:v 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。

      v4. 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v5. 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v6. 接在同一相的两个SCR触发脉冲相位差180度 小结:v7. 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v 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:v9. 整流后的输出电压为两相电压相减后的波形,即线电压v10. 控制角为零时输出电压为线电压正半周的包络线v11. 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:v12. 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; 三相桥式全控整流电路触发顺序v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、+cv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v顺时钟所得时序即是各晶闸管触发顺序 三相全桥全控整流电路v控制角α=30o情况 控制角α=30工作情况v一. 电感负载设电感足够大v负载电流连续。

      v1.控制角α=30 T+a,T-b导通过程 T+a,T-c导通过程 T+b,T-c导通过程 T+b,T-a导通过程 T+c,T-a导通过程 T+c,T-a导通过程 控制角30度时工作情况v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v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Ubcv由波形分析可见,由于α> 0,使得输出电压波形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α=60度v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v从而使整流输出乎均电压Ud进一步减小 控制角α=90度v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v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 三相桥式全控整流电路v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。

      v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v电阻性负载v控制角α≤60o情况 电阻性负载控制角α≤60度v此时,由于输出电压Ud波形连续,负载电流波形也连续v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v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 T+a,T-b导通过程 T+a,T-c导通过程 T+b,T-c导通过程 电阻性负载控制角α>60度v负载电流波形断续v在一个周期内每个晶闸管导通120-αv在一个周期内每个晶闸管需触发导通两次 三相桥式全控整流电路v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:v带电阻负载且a >60°时,电流断续,整流电压平均值为:v输出电流平均值为:Id=Ud /Rv电阻负载当α=120时,Ud=0,控制角移相范围为120 三相全控桥输出特性v关系曲线:Ud/U2l --- αv2.34U2=1.35U2l 总结v三相桥式全控整流电路特点:(与三相半波电路相比)v◆输出电压提高一倍(两组半波电路串联构成);v◆输出电压的脉动较小(6脉波/周期);v◆变压器利用率高,无直流磁化问题;v◆最常用(大容量负载供电,电力拖动系统) 。

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