电力电子技术第二章单相整流课件.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,*,电力电子技术第二章单相整流,*,电力电子技术第二章单相整流,2024/10/25,电力电子技术第二章单相整流,2.1 单相可控整流电路,2.2 三相可控整流电路,2.3 变压器漏感对整流电路的影响,2.4,电容滤波的不可控整流电路,2.5,整流电路的谐波和功率因数,2.6,大功率可控整流电路,2.7 整流电路的有源逆变状态,2.8 晶闸管直流电动机系统,2.9 相控电路的驱动控制,电力电子技术第二章单相整流,本章首先要学习几种常用的晶闸管可控整流电路,包括它们的电路组成,工作原理,数量关系及特点和适用范围.其中,最基本的电路就是,单相半波可控整流电路.,（,1）电阻性负载,（2）电感性负载,（3）反电动势负载,（4）电容性负载,重点注意,：,工作原理（波形分析）、定量计算、不同负载的影响不同性质的负载对于整流电路输出的电压电流波形均有很大的影响交流侧接单相电源,电力电子技术第二章单相整流,2.1 单相可控整流电路,2.1.1 单相半波可控整流电路,一.电阻性负载,特点：,负载两端的电压和流过负载的电流成一定的比例关系，且两者的波形相似；负载电压和电流均允许突变。

如电阻加热炉、电解、电镀和电焊等都属于电阻性负载1.电路,电力电子技术第二章单相整流,变压器,T,主要用来,变换电压,其次它还有,隔离,一、二次侧的作用2.工作原理,0,t,1,：,u,2,为正，,u,T,为正，但因无,u,g,，故,VT,不会导通，此时，,t,1,：,u,T,为正，且有,u,g,，满足,VT,导通的两个条件，,VT,导通，则，,2,：至时过零，因为是阻性负载，,i,d,波形与,u,d,一致，故此时流过,VT,的电流也过零，,VT,关断,则,电力电子技术第二章单相整流,3.几个概念,（1）,控制角,（也叫移相角）：单相电路中，从晶闸管开始承受正向电压，到 其加上触发脉冲的这一段时间所对应的电角度（,0,t,1,）2,）,导通角,晶闸管在一个周期内导通的电角度（,t,1,）3,）,移相,改变控制角的过程，即改变触发脉冲出现的时刻的过程这种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,，简称,相控方式,几个概念的解释：,u,d,为脉动直流，波形只在,u,2,正半周内出现，故称“,半波,”整流,采用了可控器件晶闸管，且交流输入为单相，故该电路为,单相半波可控,整流电路,u,d,波形在一个电源周期中只脉动1次，故该电路为,单脉波,整流电路,电力电子技术第二章单相整流,4.数量关系,（,1,）直流输出电压的平均值,U,d,为,当 时,，,U,d,=U,d0,=,0.45,U,2,随着,的增大，,U,d,将减小，至 时，,U,d,=,0,。

直流输出电流的平均值,I,d,为,（,2,）负载上得到的直流输出电压有效值,U,和电流有效值,I,分别为,电力电子技术第二章单相整流,（,3,）,流过,VT,及变压器二次侧的电流,（,4,）流过晶闸管的电流的波形系数,K,f,为,当 时，即为单相半波波形，有 ，与晶闸管额定电,流定义的情况一致5,）晶闸管可能承受的正反向峰值电压均为,（,6,）电路的功率因数为,（,7,）移相范围,0180,电力电子技术第二章单相整流,二.电感性负载和带续流二极管的电路,特别当负载的,L,比,R,的数值大得多（,10倍以上,）时，就认为是大电感负载，其特点是负载电流波形连续，并接近一条直线像各种电机的励磁绕组以及经电抗器滤波的负载都属于此类负载特点：,由于电感本身为储能元件，而能量的储存与释放是不能瞬间完成的，因而流过电感的,电流是不能突变的,当电感中流过的电流发生变化时，在其两端就会产生自感电动势,e,L,，以阻碍电流的变化负载中既有电阻又有电感,且负载的,L,与,R,的数值相比不可忽略,;,电力电子技术第二章单相整流,1.电路,2.工作原理,0-t,1,：无,u,g,VT,不导通,同电阻性负载,t,1,-t,2,：加u,g,VT导通,u,d,=,u,2,u,T,=0,电感产生自感电动势,e,L,阻碍电流的增大,电源提供能量电阻消耗的能量+电感吸收的磁场能,t,2,：电流,i,d,开始减小，,电源提供能量+电感释放的能量电阻消耗的能量,t,3,：至电源电压虽然过零变负，但电流,i,d,还没有降低为零，还存在,e,L,。

只要,e,L,比,u,2,大，晶闸管就仍受正压而处于通态电感释放的能量电阻消耗的能量,+,电源,(,变压器二次侧,),吸收的能量,至电流降为零，电感能释放完毕VT,关断,电力电子技术第二章单相整流,特点,：,电压平均值降低,(,因为负载电压出现负值,);,大电感负载时，即,L,R(10,倍以上,),输出电压波形正负,半周面积近似相等，改进措施：,加续流二极管,3.加,续流二极管的电路,在电源,u,2,正半周工作同前，续流二极管,VD,R,受反压不通在负半周时，,VD,R,承受正向电压而导通电感经,VD,R,续流不再经电源，故此时输出为,VD,R,的管压降VT,承受反压关断此时，,电力电子技术第二章单相整流,4.数量关系（加,VD,R,）,（,1,）输出电压、电流平均值,U,d,和,I,d,（,2,）流过,VT,的电流平均值,I,d,T,和有效值,I,T,（,3,）流过,VD,R,的电流平均值,I,d,RD,和有效值,I,RD,（,4,）,VT,、,VD,R,承受的最大电压,（,5,）移相范围仍是,0180电力电子技术第二章单相整流,2.1.2 单相桥式全控整流电路,一.电阻性负载,1.,电路,晶闸管,VT,I,和,VT,4,为一组桥臂，而,VT,2,和,VT,3,组成了另一组桥臂。

2.,工作原理,u,2,正半周,VT,I,和,VT,4,同时加触发脉冲，则,VT,I,和,VT,4,会导通u,2,负半周,VT,2,和,VT,3,同时加触发脉冲，则,VT,2,和,VT3,会导通在正负半周四只管子都不导通的区间,电力电子技术第二章单相整流,3.数量关系,（1）直流输出电压、电流平均值,U,d,和,I,d,（2）直流输出电压有效值,U,和电流有效值,I,（3）流过一只晶闸管的电流的平均值、有效值,电力电子技术第二章单相整流,（,3,）电路的功率因数为,（,4,）晶闸管可能承受的反向电压为,晶闸管承受的最大正向电压为,（5）移相范围是,0180,二.,电感性负载,2.工作原理,两组管子轮流导通，且电流连续，VT导通时间延长1.电路,电力电子技术第二章单相整流,3.数量关系,（1）直流输出电压、电流平均值,U,d,和,I,d,当=0时，输出,U,d,最大，,U,d0,=,0.9,U,2,，至=90时，输出,U,d,最小，等于零3）流过变压器二次侧绕组的电流有效值,（4）晶闸管可能承受的正反向峰值电压为,（5）角的有效移相范围是,090,为了扩大移相范围，且去掉输出电压的负值，提高的,U,d,值，也可以在负载两端并联续流二极管。

2）流过一只晶闸管的电流平均值、有效值,电力电子技术第二章单相整流,三.,带反电动势负载,指本身含有直流电动势,E,，且其方向对电路中的晶闸管而言是反向电压的负载1.电路,2.工作原理,0,t,1,：,u,2,为正，但由于,E,u,2,，晶闸管仍承受反向电压，反向阻断t,1,t,2,：,u,2,E，,承受正向电压，无,u,g,，故,VT,不会导通t,2,t,3,：加,u,g1、4,，,VT,1、4,导通t,3,：在,u,2,=E,的时刻，,i,d,降为零,VT提前角关断电力电子技术第二章单相整流,为获得连续的负载电流，一般要在负载侧串接足够大的平波电抗器分析同带大电感负载时一样U,d,的计算也同电感负载一样，只是,所需电感量为：,其他的电量也是一样的电力电子技术第二章单相整流,2.1.3 单相全波可整流电路,1.电路,2.工作原理,3.特点（与全控桥相比）,（1）全波电路变压器要带中心抽头,（2）全波电路简单，器件少，但,电压容量大,3）导通损耗小电力电子技术第二章单相整流,2.1.4 单相桥式半控整流电路,1.电路（电感性负载，不加VD,R,）,2.工作原理,有自然续流作用，无负电压输出。

半控电路与全控电路在电阻负载时的工作情况相同,电力电子技术第二章单相整流,3.失控现象,电力电子技术第二章单相整流,4.加续流二极管VD,R,电路,电力电子技术第二章单相整流,5.另一种半控桥电路,其他电路：,电力电子技术第二章单相整流,演讲完毕，谢谢听讲,!,再见，see you again,3rew,2024/10/25,电力电子技术第二章单相整流,。