第2章 整流電路3-9節(jié)

1、1RabcTLudicibiaLBLBLBikVT1VT2VT3udidtOtOiciaibiciaIduaubuc考慮包括變壓器漏感考慮包括變壓器漏感在內(nèi)的交流側(cè)電感的影響在內(nèi)的交流側(cè)電感的影響, ,該漏感可用一個(gè)集中的電該漏感可用一個(gè)集中的電感感L LB B表示表示. .以三相半波為以三相半波為例例, ,然后將結(jié)論推廣然后將結(jié)論推廣. .2.32.3變壓器漏感對(duì)整流電路的影響變壓器漏感對(duì)整流電路的影響圖2-25 考慮變壓器漏感時(shí)的三相半波可控整流電路及波形2RabcTLudicibiaLBLBLBikVT1VT2VT3udidtOtOiciaibiciaIduaubuc VTVT1 1換相

2、至換相至VTVT2 2的過程的過程: :因因a a、b b兩相均有漏感兩相均有漏感, ,故故i ia a、i ib b均不能突變均不能突變, ,于是于是VTVT1 1和和VTVT2 2同時(shí)同時(shí)導(dǎo)通導(dǎo)通, ,相當(dāng)于將相當(dāng)于將a a、b b兩相短路兩相短路; ;在兩相組成的回路中產(chǎn)生環(huán)在兩相組成的回路中產(chǎn)生環(huán)流流i ik k. . i ib b= =i ik k是逐漸增大的是逐漸增大的, ,而而i ia a=I=Id d-i-ik k是逐漸減小的是逐漸減小的; ;當(dāng)當(dāng) i ik k增 大 到 等 于增 大 到 等 于 I Id d時(shí)時(shí), ,i ia a=0,VT=0,VT1 1關(guān)斷關(guān)斷, ,i i

3、b b=i=id d, ,換流過換流過程結(jié)束。環(huán)流程結(jié)束。環(huán)流i ik k流過漏感流過漏感L LB B65圖2-25 考慮變壓器漏感時(shí)的三相半波可控整流電路及波形3)302(2ddddbabaduutiLutiLuukBkB換相重疊角換相重疊角換相過程持續(xù)換相過程持續(xù)的時(shí)間的時(shí)間, ,用電角度用電角度表示表示換相過程中換相過程中, ,整流電壓整流電壓u ud d為同為同時(shí)導(dǎo)通的兩個(gè)晶閘管所對(duì)應(yīng)時(shí)導(dǎo)通的兩個(gè)晶閘管所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)相電壓的平均值的兩個(gè)相電壓的平均值RabcTLudicibiaLBLBLBikVT1VT2VT3udidtOtOiciaibiciaIduaubuc圖2-25 考慮變壓器漏感

4、時(shí)的三相半波可控整流電路及波形bauu 4)312(23d23)(ddd23)(d)dd(23)(d)(3/21dB0B6565B6565Bbb6565dbdIXiLttiLttiLuutuuUIdkkk換相壓降換相壓降RabcTLudicibiaLBLBLBikVT1VT2VT3udidtOtOiciaibiciaIduaubuc圖2-25 考慮變壓器漏感時(shí)的三相半波可控整流電路及波形5B2Bab2)65sin(62)(ddLtULuutik)65sin(26ddB2tXUtik)65cos(cos26)(d)65sin(26B265B2tXUttXUitk換相重疊角換相重疊角的計(jì)算的計(jì)算由

5、式（由式（2-302-30）6當(dāng)當(dāng)t=t=+ +5+5/6/6時(shí)時(shí), ,i ik k=i=id d , ,于是于是 )cos(cos26B2dXUI2dB62)cos(cosUIX換相重疊角換相重疊角隨其它參數(shù)變化的規(guī)律隨其它參數(shù)變化的規(guī)律: : （1 1）I Id d越大則越大則越大越大; ; （2 2）X XB B越大越大越大越大; ; （3 3）當(dāng)）當(dāng)9090 時(shí)時(shí), , 越小越小越大越大. .7表2-2 各種整流電路換相壓降和換相重疊角計(jì)算電路形式單相全波單相全控橋三相半波三相全控橋m脈波dUdBIXdB2IXdB23IXdB3IXdB2ImX)cos(cos2Bd2UXI2Bd22U

6、XI2dB62UIX2dB62UIXmUXIsin22Bd單相橋換相時(shí)，漏感上：ik使其電流變化2倍id，其余電路只變化idik終值=id，而導(dǎo)通管初始電流=0，故ik初值=-id注注: : 單相全控橋電路中單相全控橋電路中, ,流過漏感流過漏感L LB B的環(huán)流的環(huán)流i ik k是從是從- -I Id d變?yōu)樽優(yōu)镮 Id d，變化，變化2I2Id d 三相橋等效為相電壓等于三相橋等效為相電壓等于3u3u2 2 的的6 6脈波整流電路脈波整流電路TabRLa)u1u2i2VT1VT3VT2VT4udidu2OtOtOtudidi2b)OtOtuVT1,4OtOtIdIdIdIdIdiVT2,3

7、iVT1,48變壓器漏感對(duì)整流電路影響的一些結(jié)論變壓器漏感對(duì)整流電路影響的一些結(jié)論出現(xiàn)換相重疊角出現(xiàn)換相重疊角 , ,整流輸出電壓平均值整流輸出電壓平均值U Ud d降低降低.整流電路的工作狀態(tài)增多整流電路的工作狀態(tài)增多晶閘管的晶閘管的d di/i/d dt t 減小減小, ,有利于晶閘管的安全開通有利于晶閘管的安全開通. .有有時(shí)人為串入進(jìn)線電抗器以抑制晶閘管的時(shí)人為串入進(jìn)線電抗器以抑制晶閘管的d di/i/d dt t. .換相時(shí)晶閘管電壓出現(xiàn)缺口換相時(shí)晶閘管電壓出現(xiàn)缺口, ,產(chǎn)生正的產(chǎn)生正的d du/u/d dt t, ,可能可能使晶閘管誤導(dǎo)通使晶閘管誤導(dǎo)通, ,為此必須加吸收電路為此必

8、須加吸收電路. .換相使電網(wǎng)電壓出現(xiàn)缺口換相使電網(wǎng)電壓出現(xiàn)缺口,成為干擾源成為干擾源.92.42.4電容濾波的不可控整流電電容濾波的不可控整流電路路2.4.12.4.1電容濾波的單相不可控整流電路電容濾波的單相不可控整流電路(小功率單相交流輸入電路)101.工作原理及波形分析工作原理及波形分析基本工作過程（穩(wěn)態(tài)）基本工作過程（穩(wěn)態(tài)）:在在u2正半周過零點(diǎn)至正半周過零點(diǎn)至t=0期間期間,因因u2(3-5)T/2 ，Ud1.2 U2純電阻負(fù)載：R1/c,Ud0.9 U21.2 U215二極管電流二極管電流i iD D平均值為平均值為: :ID = Id / 2=IR/ 22 2）電流平均值）電流平

9、均值輸出電流平均值輸出電流平均值I IR R為為: IR = Ud /R Id =IR3 3）二極管承受的最大反向電壓）二極管承受的最大反向電壓: :22U163.感容濾波的二極管整流電路感容濾波的二極管整流電路a)b)-+RCL+u1u2i2uduLidiCiRVD2VD4VD1VD3u2udi20ti2,u2,ud實(shí)際中常用實(shí)際中常用; ;改善了電壓、電流的波形改善了電壓、電流的波形172.4.22.4.2電容濾波的三相不可控整流電路電容濾波的三相不可控整流電路a)+abcTiaRCudidiCiRVD4VD6VD1VD3VD5VD2b)Oiaudiduduabuac0t3t183) 3)

10、 二極管承受的最大反向電壓為線電壓的峰值二極管承受的最大反向電壓為線電壓的峰值, ,為為 . .26U主要數(shù)量關(guān)系主要數(shù)量關(guān)系 1 1) ) 輸出電壓平均值輸出電壓平均值U Ud d在（在（2.342.34U U2 2 -2.45U -2.45U2 2）之間變化之間變化 2 2) ) 電流平均值電流平均值 輸出電流平均值輸出電流平均值I IR R為為:I:IR R=U=Ud d/R /R I Id d=I=IR R, ,二極管電流平均值為二極管電流平均值為I Id d的的1/31/3, ,即即: : I ID D=I=Id d/3=I/3=IR R/3/3電阻電阻 電容電容2-192.5 2.

11、5 整流電路的諧波和功率因數(shù)整流電路的諧波和功率因數(shù)2.5.1 2.5.1 諧波和無功功率分析基礎(chǔ)諧波和無功功率分析基礎(chǔ)2.5.2 2.5.2 帶阻感負(fù)載時(shí)可控整流電路交流側(cè)帶阻感負(fù)載時(shí)可控整流電路交流側(cè) 諧波和功率因數(shù)分析諧波和功率因數(shù)分析2.5.3 2.5.3 電容濾波的不可控整流電路交流側(cè)電容濾波的不可控整流電路交流側(cè) 諧波和功率因數(shù)分析諧波和功率因數(shù)分析2.5.4 2.5.4 整流輸出電壓和電流的諧波分析整流輸出電壓和電流的諧波分析2-20隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，其應(yīng)用日益廣泛，由此帶隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，其應(yīng)用日益廣泛，由此帶來的諧波來的諧波(harmonics)(harmonic

12、s)和無功和無功(reactive power)(reactive power)問題日益問題日益嚴(yán)重，引起了關(guān)注。嚴(yán)重，引起了關(guān)注。無功的危害：無功的危害：n導(dǎo)致設(shè)備容量增加。導(dǎo)致設(shè)備容量增加。n使設(shè)備和線路的損耗增加。使設(shè)備和線路的損耗增加。n線路壓降增大，沖擊性負(fù)載使電壓線路壓降增大，沖擊性負(fù)載使電壓劇烈波動(dòng)。劇烈波動(dòng)。2-21諧波的危害：諧波的危害：n降低設(shè)備的效率。降低設(shè)備的效率。n影響用電設(shè)備的正常工作。影響用電設(shè)備的正常工作。n引起電網(wǎng)局部的諧振，使諧波放大，加劇危害。引起電網(wǎng)局部的諧振，使諧波放大，加劇危害。n導(dǎo)致繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的誤動(dòng)作。導(dǎo)致繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的誤動(dòng)作。n對(duì)通

13、信系統(tǒng)造成干擾。對(duì)通信系統(tǒng)造成干擾。2-222.5.1 2.5.1 諧波和無功功率分析基礎(chǔ)諧波和無功功率分析基礎(chǔ)1 1） 諧波諧波正弦波電壓可表示為：正弦波電壓可表示為：對(duì)于非正弦波電壓，滿足狄里赫利條件，可分解為傅里葉對(duì)于非正弦波電壓，滿足狄里赫利條件，可分解為傅里葉級(jí)數(shù)：級(jí)數(shù)：基波（基波（fundamentalfundamental）頻率與工頻相同的分量頻率與工頻相同的分量諧波諧波頻率為基波頻率大于頻率為基波頻率大于1 1整數(shù)倍的分量整數(shù)倍的分量諧波次數(shù)諧波次數(shù)諧波頻率和基波頻率的整數(shù)比諧波頻率和基波頻率的整數(shù)比)sin(2)(utUtu10)cos()(nnntncatu2-23n n次

14、諧波電流含有率以次諧波電流含有率以HRIHRIn n（Harmonic Ratio Harmonic Ratio for Infor In）表示）表示 電流諧波總畸變率電流諧波總畸變率THDTHDi i（Total Harmonic Total Harmonic distortiondistortion）定義為）定義為 %1001IIHRInn%1001IITHDhi2-242 2） 功率因數(shù)功率因數(shù)正弦電路中的情況正弦電路中的情況( (略略) )n有功功率有功功率n無功功率無功功率n視在功率視在功率n功率因數(shù)功率因數(shù)非正弦電路中的情況非正弦電路中的情況( (略略) )TabcLRniPLPu

15、didVT2VT6VT4VT1VT3VT5cabn1n2252.6.1 2.6.1 帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路電路結(jié)構(gòu)電路結(jié)構(gòu)變壓器二次側(cè)為兩組匝變壓器二次側(cè)為兩組匝數(shù)相同數(shù)相同, ,極性相反的繞阻極性相反的繞阻, ,分別接成三相半波電路分別接成三相半波電路變壓器二次側(cè)兩繞組的變壓器二次側(cè)兩繞組的極性相反可消除鐵芯的極性相反可消除鐵芯的直流磁化直流磁化2.6 2.6 大功率可控整流電路大功率可控整流電路 26設(shè)置電感量為設(shè)置電感量為L(zhǎng)pLp的平衡電抗的平衡電抗器是為保證兩組三相半波整器是為保證兩組三相半波整流電路能同時(shí)導(dǎo)電流電路能同時(shí)導(dǎo)電與三相橋式電路

16、相比與三相橋式電路相比, ,在采用在采用相同晶閘管的條件下相同晶閘管的條件下, ,雙反星雙反星形電路的輸出電流可大一倍形電路的輸出電流可大一倍27=0=0時(shí)兩組整流電壓時(shí)兩組整流電壓電流的波形電流的波形 兩組的相電壓相差兩組的相電壓相差180180, ,電流也相差電流也相差180180; ; 兩組電流平均值相等兩組電流平均值相等, ,繞組極性相反繞組極性相反, ,可消除直可消除直流磁通勢(shì)流磁通勢(shì)28 兩個(gè)直流電源并聯(lián)時(shí)兩個(gè)直流電源并聯(lián)時(shí), ,只有當(dāng)電壓平均值和只有當(dāng)電壓平均值和瞬時(shí)值均相等時(shí)瞬時(shí)值均相等時(shí), ,才能才能使負(fù)載均流使負(fù)載均流; ;雙反星形雙反星形電路中電路中, ,兩組整流電壓兩組

17、整流電壓平均值相等平均值相等, ,但瞬時(shí)值但瞬時(shí)值并不相等并不相等觸發(fā)順序：ab-ac-bc-ba-ca-cb29 兩個(gè)星形的中點(diǎn)兩個(gè)星形的中點(diǎn)n n1 1和和n n2 2間的電壓等于間的電壓等于u ud1d1和和u ud2d2之差之差. .該電壓加在該電壓加在L Lp p上上, ,產(chǎn)生電流產(chǎn)生電流i ip p, ,它通它通過兩組星形自成回路過兩組星形自成回路, ,不流到負(fù)載中去不流到負(fù)載中去, ,稱為稱為環(huán)流或平衡電流環(huán)流或平衡電流TabcLRniPLPudidVT2VT6VT4VT1VT3VT5cabn1n230 考慮到考慮到i ip p后后, ,每組三相半每組三相半波 承 擔(dān) 的 電 流

18、 分 別 為波 承 擔(dān) 的 電 流 分 別 為I Id d/2/2i ip p. .為了使兩組電為了使兩組電流盡可能平均分配流盡可能平均分配, ,一般一般使使L Lp p值足夠大值足夠大, ,以便限制以便限制環(huán)流在負(fù)載額定電流的環(huán)流在負(fù)載額定電流的1%1%2%2%以內(nèi)以內(nèi)31 雙反星形電路中如不接平衡電抗器雙反星形電路中如不接平衡電抗器, ,即成為六相半波即成為六相半波整流電路整流電路: :只能有一個(gè)晶閘管導(dǎo)電只能有一個(gè)晶閘管導(dǎo)電, ,其余五管均阻斷其余五管均阻斷, ,每管最大每管最大導(dǎo)通角為導(dǎo)通角為6060o o, ,平均電流為平均電流為I Id d/6/6當(dāng)當(dāng)=0=0時(shí)時(shí),U,Ud d為為

19、1.351.35U U2 2, ,比三相半波時(shí)的比三相半波時(shí)的1.171.17U U2 2略大些略大些六相半波整流電路因晶閘管導(dǎo)電時(shí)間短六相半波整流電路因晶閘管導(dǎo)電時(shí)間短, ,變壓器利用變壓器利用率低率低, ,極少采用極少采用雙反星形電路與六相半波電路的區(qū)別就在于有無平雙反星形電路與六相半波電路的區(qū)別就在于有無平衡電抗器衡電抗器, ,對(duì)平衡電抗器作用的理解是掌握雙反星形對(duì)平衡電抗器作用的理解是掌握雙反星形電路原理的關(guān)鍵電路原理的關(guān)鍵六相半波整流電路六相半波整流電路32 平衡電抗器平衡電抗器L Lp p承擔(dān)了承擔(dān)了n n1 1、n n2 2間間的電位差的電位差, ,它補(bǔ)償了它補(bǔ)償了u ub b

20、和和u ua a的電的電動(dòng)勢(shì)差動(dòng)勢(shì)差, ,使得使得u ub b和和u ua a兩相的晶兩相的晶閘管能同時(shí)導(dǎo)電閘管能同時(shí)導(dǎo)電, ,t t1 1時(shí)時(shí)u ub b比比u ua a電壓高電壓高,VT,VT6 6導(dǎo)通導(dǎo)通, ,此電流在流經(jīng)此電流在流經(jīng)L LP P時(shí)時(shí),L,LP P上要感應(yīng)一電動(dòng)勢(shì)上要感應(yīng)一電動(dòng)勢(shì)u up p, ,其其方向是要阻止電流增大方向是要阻止電流增大. .可導(dǎo)出可導(dǎo)出L Lp p兩端電壓、整流輸出電壓的數(shù)兩端電壓、整流輸出電壓的數(shù)學(xué)表達(dá)式如下學(xué)表達(dá)式如下: : ；d1d2puuu)(212121d2d1pd1pd2duuUuuuu兩組三相半波整流電路同時(shí)導(dǎo)電的原理分析兩組三相半波整

21、流電路同時(shí)導(dǎo)電的原理分析: :33Ud1Ud2Ud34雖然雖然u ud1d1uud2d2 , ,但由于但由于L Lp p的平衡作用的平衡作用, ,使得晶閘管使得晶閘管VTVT6 6和和VTVT1 1同時(shí)導(dǎo)通同時(shí)導(dǎo)通時(shí)間推遲至?xí)r間推遲至u ub b與與u ua a 的交點(diǎn)時(shí)的交點(diǎn)時(shí),u,up p = =0 0之后之后u ub b ub , ,電流才從電流才從VTVT6 6換至換至VTVT2 2. .此時(shí)變成此時(shí)變成VTVT1 1、VTVT2 2同時(shí)導(dǎo)電同時(shí)導(dǎo)電每一組中的每一個(gè)晶閘管仍按三相半波的導(dǎo)電規(guī)每一組中的每一個(gè)晶閘管仍按三相半波的導(dǎo)電規(guī)律而各輪流導(dǎo)電律而各輪流導(dǎo)電12012035Ud1Ud

22、2Ud2-36 =30 =30 、 =60 =60 和和 =90 =90 時(shí)輸出電壓的波形分析時(shí)輸出電壓的波形分析當(dāng) =30、60、90時(shí)，雙反星形電路的輸出電壓波形 分析輸出波形時(shí)，可先求出分析輸出波形時(shí)，可先求出u ud 1d 1和和u ud 2d 2波形，然后做出波形波形，然后做出波形( u( ud1d1+u+ud2d2 ) / 2 ) / 2。注意導(dǎo)通順序：注意導(dǎo)通順序：ab-ac-ab-ac-bc-ba-ca-cbbc-ba-ca-cb。90。60。30udududtOtOtOuaubucucuaububucucuaububucucuaubuaua37 雙反星形電路的輸出電壓波形與三

23、相半波電路比雙反星形電路的輸出電壓波形與三相半波電路比較較,脈動(dòng)程度減小了脈動(dòng)程度減小了,脈動(dòng)頻率加大一倍脈動(dòng)頻率加大一倍,f=300Hz 電感負(fù)載情況下電感負(fù)載情況下, =90 時(shí)時(shí),輸出電壓波形正負(fù)面輸出電壓波形正負(fù)面積相等積相等,Ud=0,移相范圍是移相范圍是90 如果是電阻負(fù)載如果是電阻負(fù)載,則則ud波形不應(yīng)出現(xiàn)負(fù)值波形不應(yīng)出現(xiàn)負(fù)值,僅保留僅保留波形中正的部分波形中正的部分.同樣可以得出同樣可以得出,當(dāng)當(dāng) =120 時(shí)時(shí),Ud=0,因而電阻負(fù)載要求的移相范圍為因而電阻負(fù)載要求的移相范圍為120 . 整流電壓平均值與三相半波整流電路的相等整流電壓平均值與三相半波整流電路的相等,為為:Ud

24、=1.17U2cos 數(shù)量分析數(shù)量分析38將雙反星形電路與三相橋式電路進(jìn)行比較可將雙反星形電路與三相橋式電路進(jìn)行比較可得出以下結(jié)論得出以下結(jié)論: :（1 1）三相橋?yàn)閮山M三相半波串聯(lián)）三相橋?yàn)閮山M三相半波串聯(lián), ,而雙反星而雙反星形為兩組三相半波并聯(lián)形為兩組三相半波并聯(lián), ,且后者需用平衡電抗器且后者需用平衡電抗器( (2 2）當(dāng)）當(dāng)U U2 2相等時(shí)相等時(shí), ,雙反星形的雙反星形的U Ud d是三相橋的是三相橋的1/21/2, ,而而I Id d是三相橋的是三相橋的2 2倍倍（3 3）兩種電路中）兩種電路中, ,晶閘管的導(dǎo)通及觸發(fā)脈沖晶閘管的導(dǎo)通及觸發(fā)脈沖的分配關(guān)系一樣的分配關(guān)系一樣, ,u

25、 ud d和和i id d的波形形狀一樣的波形形狀一樣39MLTVT12c1b1a1c2b2a2LP2.6.2 2.6.2 多重化整流電路多重化整流電路 整流整流裝置功率進(jìn)一步加大時(shí)裝置功率進(jìn)一步加大時(shí), ,所產(chǎn)生的諧波、無功功率等所產(chǎn)生的諧波、無功功率等對(duì)電網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)的干擾也隨之加大的干擾也隨之加大, ,為減輕干擾為減輕干擾, ,可采用多重化整流電路可采用多重化整流電路, ,即即按一定規(guī)按一定規(guī)律將一個(gè)或多個(gè)相同結(jié)構(gòu)的整流電路進(jìn)行組合律將一個(gè)或多個(gè)相同結(jié)構(gòu)的整流電路進(jìn)行組合. . 1.1.移相多重聯(lián)結(jié)移相多重聯(lián)結(jié) 有并聯(lián)多重聯(lián)結(jié)和有并聯(lián)多重聯(lián)結(jié)和串聯(lián)多重聯(lián)結(jié)串聯(lián)多重聯(lián)結(jié), ,對(duì)于交流輸入電流來

26、對(duì)于交流輸入電流來說說, ,二者效果相同二者效果相同. . 右圖為右圖為2 2個(gè)三相橋個(gè)三相橋并聯(lián)并聯(lián)而成的而成的1212脈脈波整流電路波整流電路. .使用了平衡電抗器來平使用了平衡電抗器來平衡衡2 2組整流器的電流組整流器的電流, ,其原理與雙反星其原理與雙反星形電路中是一樣的形電路中是一樣的. . 多重化整流電路不僅可減少輸入電多重化整流電路不僅可減少輸入電流諧波流諧波, ,也可減小輸出電壓中的諧波并也可減小輸出電壓中的諧波并提高紋波頻率提高紋波頻率, ,因而可減小平波電抗器因而可減小平波電抗器. .變比?201504124030 60 三相橋并聯(lián)12脈波整流udY/Y-0Y/D-141利

27、用變壓器二次繞組接法的不同利用變壓器二次繞組接法的不同, ,使兩組三相交流電源間相位錯(cuò)開使兩組三相交流電源間相位錯(cuò)開3030 , ,從而使輸出整流電壓從而使輸出整流電壓u ud d在每個(gè)交流電源周期中脈動(dòng)在每個(gè)交流電源周期中脈動(dòng)1212次次, ,故該故該電路為電路為1212脈波整流電路脈波整流電路整流變壓器二次繞組分別采用星形和三角形接法構(gòu)成相位相差整流變壓器二次繞組分別采用星形和三角形接法構(gòu)成相位相差3030 、大小相等大小相等的兩組電壓的兩組電壓, ,接到相互串聯(lián)的接到相互串聯(lián)的2 2組整流橋組整流橋CLRBA1*0 滯后303iAc1b1a11c2b2a2iab2ua2b2ua1b1ia

28、1idud0a)b)c)d)ia1Id180360ia2iab2iAIdiab2tttt000Id2333Id33IdId323(1+ ) Id323(1+)Id33Id13移相移相3030 構(gòu)成的串聯(lián)構(gòu)成的串聯(lián)2 2重聯(lián)結(jié)電路重聯(lián)結(jié)電路變比?Y/D-1Y/Y-04243當(dāng)當(dāng)i ia2a2=0,i=0,ib2b2=-I=-Id d,i,ic2c2=I=Id d時(shí)時(shí), , 變壓器三角形副邊等效電路圖如下變壓器三角形副邊等效電路圖如下. .顯然顯然, , i ia2b2a2b2=i=ic2a2c2a2=I=Id d/3;i/3;ib2c2b2c2=-2I=-2Id d/3/344當(dāng)當(dāng)i ic2c2

29、=0,i=0,ib2b2=-I=-Id d,i,ia2a2=I=Id d時(shí)時(shí), , 變壓器三角形副邊等效電路圖如下變壓器三角形副邊等效電路圖如下. .顯然顯然, , i ib2c2b2c2=i=ic2a2c2a2=-I=-Id d/3;i/3;ia2b2a2b2=2I=2Id d/3/345 iA基波幅值基波幅值Im1和和n次諧波幅值次諧波幅值Imn分別如下分別如下:)32(34dd1IIIm單橋時(shí)為, 3 , 2 , 1, 112341dkknInImn46 即輸入電流諧波次數(shù)為即輸入電流諧波次數(shù)為12k1,其幅值與次數(shù)成反比而降低其幅值與次數(shù)成反比而降低.其其他特性如下：他特性如下：直流輸

30、出電壓直流輸出電壓（三相橋（三相橋）位移因數(shù)位移因數(shù)(基波功率因數(shù)基波功率因數(shù))cos1=cos（單橋時(shí)相同）單橋時(shí)相同）功率因數(shù)功率因數(shù)=cos1=0.9886coscos67. 4cos6622UUUdcos34. 22UU d47 利用變壓器二次繞阻接法的不同利用變壓器二次繞阻接法的不同, ,互相錯(cuò)開互相錯(cuò)開2020 , ,可將三組橋可將三組橋構(gòu)成串聯(lián)構(gòu)成串聯(lián)3 3重聯(lián)結(jié)重聯(lián)結(jié): : 整流變壓器采用星形三角形組合無法移相整流變壓器采用星形三角形組合無法移相2020 , ,需采用需采用曲折曲折接法接法 整流電壓整流電壓u ud d在每個(gè)電源周期內(nèi)脈動(dòng)在每個(gè)電源周期內(nèi)脈動(dòng)1818次次, ,故

31、此電路為故此電路為1818脈脈波整流電路波整流電路 交流側(cè)輸入電流諧波更少交流側(cè)輸入電流諧波更少, ,為為1818k k1 1次（次（k k=1,2,3=1,2,3）, ,u ud d的脈動(dòng)也更小的脈動(dòng)也更小 輸入位移因數(shù)和功率因數(shù)分別為輸入位移因數(shù)和功率因數(shù)分別為:cos:cos 1 1= =coscos =0.9949cos=0.9949cos 移相移相20 構(gòu)成的串聯(lián)構(gòu)成的串聯(lián)3重聯(lián)結(jié)電路重聯(lián)結(jié)電路48將整流變壓器的二次繞組移相將整流變壓器的二次繞組移相? ? 構(gòu)成構(gòu)成串聯(lián)串聯(lián)4 4重重聯(lián)結(jié)電路聯(lián)結(jié)電路 為為2424脈波整流電路脈波整流電路 其交流側(cè)輸入電流諧波次為其交流側(cè)輸入電流諧波次

32、為2424k k1,1,k k=1,2,3=1,2,3. . 輸入位移因數(shù)功率因數(shù)分別為輸入位移因數(shù)功率因數(shù)分別為: :coscos 1 1= =coscos =0.9971cos=0.9971cos 采用多重聯(lián)結(jié)的方法并不能提高位移因數(shù)采用多重聯(lián)結(jié)的方法并不能提高位移因數(shù), ,但可使輸?shù)墒馆斎腚娏髦C波大幅減小入電流諧波大幅減小, ,從而也可以在一定程度上提高從而也可以在一定程度上提高功率因數(shù)功率因數(shù)移相移相 ? ? 構(gòu)成的串聯(lián)構(gòu)成的串聯(lián)4 4重聯(lián)結(jié)電路重聯(lián)結(jié)電路(5?,6?)(5?,6?)15 15 49 只對(duì)多重整流橋中一個(gè)橋的只對(duì)多重整流橋中一個(gè)橋的 角進(jìn)行控制角進(jìn)行控制, ,其余各其

33、余各橋的工作狀態(tài)則根據(jù)需要輸出的整流電壓而定橋的工作狀態(tài)則根據(jù)需要輸出的整流電壓而定, ,或或者不工作而使該橋輸出直流電壓為零者不工作而使該橋輸出直流電壓為零, ,或者或者 =0=0而而使該橋輸出電壓最大使該橋輸出電壓最大 根據(jù)所需總直流輸出電壓從低到高的變化根據(jù)所需總直流輸出電壓從低到高的變化, ,按順序按順序依次對(duì)各橋進(jìn)行控制依次對(duì)各橋進(jìn)行控制, ,因而被稱為順序控制因而被稱為順序控制 并不能降低輸入電流諧波并不能降低輸入電流諧波. .但是各組橋中只有一組但是各組橋中只有一組在進(jìn)行相位控制在進(jìn)行相位控制, ,其余各組或不工作其余各組或不工作, ,或位移因數(shù)或位移因數(shù)為為1 1, ,因此總功

34、率因數(shù)得以提高因此總功率因數(shù)得以提高 我國(guó)電氣機(jī)車的整流器大多為這種方式我國(guó)電氣機(jī)車的整流器大多為這種方式2. 2. 多重聯(lián)結(jié)電路的順序控制多重聯(lián)結(jié)電路的順序控制50 當(dāng)需要的輸出電壓低于三分之一最高電壓時(shí)當(dāng)需要的輸出電壓低于三分之一最高電壓時(shí), ,只對(duì)第只對(duì)第I I組橋的組橋的 角角進(jìn)行控制進(jìn)行控制, ,連續(xù)觸發(fā)連續(xù)觸發(fā)VTVT2323、VTVT2424、VTVT3333、VTVT3434使其導(dǎo)通使其導(dǎo)通, ,這樣第這樣第IIII、IIIIII組橋的輸出電壓就為零組橋的輸出電壓就為零 當(dāng)需要的輸出電壓達(dá)到三分之一最高電壓時(shí)當(dāng)需要的輸出電壓達(dá)到三分之一最高電壓時(shí), ,第第I I組橋的組橋的 角

35、為角為0 0 Lia)負(fù)載u2u2u2IdVT11VT13VT14VT12VT21VT23VT24VT22VT31VT33VT34VT32udb)c)iId2 IdudO +例例: :3 3重晶閘管整流橋順序控制重晶閘管整流橋順序控制?51Lia)負(fù)載u2u2u2IdVT11VT13VT14VT12VT21VT23VT24VT22VT31VT33VT34VT32udb)c)iId2 IdudO + 需要輸出電壓為三分之一到三分之二最高電壓時(shí)需要輸出電壓為三分之一到三分之二最高電壓時(shí), ,第第I I組橋組橋的的 角固定為角固定為0 0 , ,第第IIIIII組橋的組橋的VTVT3333和和VTV

36、T3434維持導(dǎo)通維持導(dǎo)通, ,使其輸出使其輸出電壓為零電壓為零, ,僅對(duì)第僅對(duì)第IIII組橋的組橋的 角進(jìn)行控制角進(jìn)行控制?52Lia)負(fù)載u2u2u2IdVT11VT13VT14VT12VT21VT23VT24VT22VT31VT33VT34VT32udb)c)iId2 IdudO + 需要輸出電壓為三分之二最高電壓以上時(shí)需要輸出電壓為三分之二最高電壓以上時(shí), ,第第I I、IIII組橋的組橋的 角固角固定為定為0 0 , ,僅對(duì)第僅對(duì)第IIIIII組橋的組橋的 角進(jìn)行控制角進(jìn)行控制?53542.7 2.7 整流電路的有源逆變工作狀態(tài)！整流電路的有源逆變工作狀態(tài)！552.72.7整流電路的

37、有源逆變工作狀態(tài)整流電路的有源逆變工作狀態(tài)2.7.1 2.7.1 逆變的概念逆變的概念1.1.逆變逆變: :把直流電轉(zhuǎn)變成交流電把直流電轉(zhuǎn)變成交流電, ,是整流的逆過程是整流的逆過程 無源逆變無源逆變變流電路的交流側(cè)不與電網(wǎng)聯(lián)接變流電路的交流側(cè)不與電網(wǎng)聯(lián)接, ,而直接而直接接到負(fù)載（第五章：逆變電路）接到負(fù)載（第五章：逆變電路） 有源逆變電路有源逆變電路交流側(cè)和電網(wǎng)連結(jié)，是整流電路的交流側(cè)和電網(wǎng)連結(jié)，是整流電路的一種特殊工作狀態(tài)一種特殊工作狀態(tài)56 a）兩電動(dòng)勢(shì)同極性EG EM b）兩電動(dòng)勢(shì)同極性EM EGc）兩電動(dòng)勢(shì)反極性,形成短路R:主回路電阻c)b)a)MGMGMGEGEMIdREGEM

38、IdREGEMIdR2.2.直流發(fā)電機(jī)直流發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)電能的流轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)電能的流轉(zhuǎn)57 圖圖a a中中,M,M電動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)電動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn),G,G發(fā)電運(yùn)行發(fā)電運(yùn)行, ,E EG G E EM M, ,電流電流I Id d從從G G流向流向M,MM,M吸收電功率吸收電功率, ,電功率轉(zhuǎn)化為機(jī)械功率電功率轉(zhuǎn)化為機(jī)械功率. .c)b)a)MGMGMGEGEMIdREGEMIdREGEMIdR58 圖圖b b中中,G,G回饋制動(dòng)狀態(tài)回饋制動(dòng)狀態(tài),M,M作發(fā)電運(yùn)轉(zhuǎn)作發(fā)電運(yùn)轉(zhuǎn), ,此時(shí)此時(shí), ,E EM M E EG G, ,電流電流反向從反向從M M流向流向G G故故M M輸出電功率輸出電功率,G,G則吸收電

39、功率則吸收電功率,M,M軸上輸軸上輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芊此徒o入的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芊此徒oG Gc)b)a)MGMGMGEGEMIdREGEMIdREGEMIdR59 圖圖c c中兩電動(dòng)勢(shì)順向串聯(lián)中兩電動(dòng)勢(shì)順向串聯(lián), ,向電阻向電阻R R供電供電,G,G和和M M均輸出功率均輸出功率, ,由由于于R R一般都很小一般都很小, ,實(shí)際上形成短路實(shí)際上形成短路, ,在工作中必須嚴(yán)防這類事在工作中必須嚴(yán)防這類事故發(fā)生故發(fā)生 當(dāng)兩個(gè)電動(dòng)勢(shì)同極性相連時(shí),電流總是從高電動(dòng)勢(shì)流向低電動(dòng)勢(shì),由于回路電阻很小,即使很小的電動(dòng)勢(shì)差值也能產(chǎn)生很大的電流,從而交換很大的功率.c)b)a)MGMGMGEGEMIdREGE

40、MIdREGEMIdR60 以單相全波整流電路代替以單相全波整流電路代替上述發(fā)電機(jī)上述發(fā)電機(jī), ,給電動(dòng)機(jī)供電給電動(dòng)機(jī)供電 當(dāng)電動(dòng)機(jī)當(dāng)電動(dòng)機(jī)M M作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí), ,全波電路工作于整流狀態(tài)全波電路工作于整流狀態(tài), ,交流側(cè)輸出電功率交流側(cè)輸出電功率, ,電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)輸入電功率輸入電功率, ,圖圖a.a.a)b)圖2 -45R+-電能M102u10u20udidLVT1VT2u10udu20u10OOttIdidUdEMEM電能MR+-102udidLVT1VT2u10udu20u10OOttIdidUdEMEM電能MR+-102udidLVT1VT2u10udu20u10OOtt

41、IdidUd|U |Ud d |, |,才能把電能從才能把電能從直流側(cè)送到交流側(cè)直流側(cè)送到交流側(cè), ,實(shí)現(xiàn)逆實(shí)現(xiàn)逆變變. .E EM M62a)b)圖2 -45R+-電能M102u10u20udidLVT1VT2u10udu20u10OOttIdidUdEMEM電能MR+-102udidLVT1VT2u10udu20u10OOttIdidUd /2,/2,使使U Ud d為負(fù)值為負(fù)值 半控橋或有續(xù)流二極管的電路,因其整流電壓ud不能出現(xiàn)負(fù)值,也不允許直流側(cè)出現(xiàn)負(fù)極性的電動(dòng)勢(shì),故不能實(shí)現(xiàn)有源逆變.欲實(shí)現(xiàn)有源逆變,只能采用全控電路.65逆變和整流的區(qū)別逆變和整流的區(qū)別: :控制角控制角 不同不同

42、0 0 /2/2 時(shí)時(shí), ,電路工作在整流狀態(tài)電路工作在整流狀態(tài)/2/2 /2 /2 時(shí)的控制角用時(shí)的控制角用- - = =表示表示, ,稱為逆變角稱為逆變角 而逆變角而逆變角和控制角和控制角 的計(jì)量方向相反的計(jì)量方向相反, ,其大小自其大小自=0=0的起始點(diǎn)向左方計(jì)量的起始點(diǎn)向左方計(jì)量6667有源逆變狀態(tài)時(shí)各電量的計(jì)算有源逆變狀態(tài)時(shí)各電量的計(jì)算u uababu uacacu ubcbcu ubabau uc ca aU Ucbcb=0=0IIIIII IVVVI161232344556=0=0u uababu uacacu ubcbcu ubabau uc ca aU UcbcbIIIIII

43、 IVVVI161232344556u uababu uacacu ubcbcu ubabau uc ca aU UcbcbIIIIII IVVVI161232344556E EM M68每個(gè)晶閘管導(dǎo)通每個(gè)晶閘管導(dǎo)通2 2/3/3（1/31/3個(gè)周期）個(gè)周期）, ,故流過晶閘管的故流過晶閘管的電流有效值為（忽略直流電流電流有效值為（忽略直流電流idid的脈動(dòng)）的脈動(dòng)） IVT = =0.577IIVT = =0.577Id d3dIUd=-2.34U2cos=-1.35U2Lcos (u2L為線電壓為線電壓)REUIMdd69 從交流電源送到直流側(cè)負(fù)載的有功功率為從交流電源送到直流側(cè)負(fù)載的有功

44、功率為Pd=RId2+EMId 當(dāng)當(dāng)逆變工作時(shí)逆變工作時(shí), ,由于由于E EM M為負(fù)值為負(fù)值, ,故故P Pd d一般為負(fù)值一般為負(fù)值, ,表表示功率由直流電源輸送到交流電源示功率由直流電源輸送到交流電源. . 在三相橋式電路中在三相橋式電路中, ,變壓器二次變壓器二次側(cè)線電流（包括上下橋側(cè)線電流（包括上下橋臂晶閘管電流）的臂晶閘管電流）的有效值為有效值為I2= IVT= Id =0.816 Id23270逆變失敗逆變失敗( (逆變顛覆逆變顛覆)逆變時(shí)逆變時(shí), ,一旦換相失敗一旦換相失敗, ,外接直流電源就會(huì)通過晶閘管電路短路外接直流電源就會(huì)通過晶閘管電路短路, ,或使變流或使變流器的輸出平

45、均電壓和直流電動(dòng)勢(shì)變成順向串聯(lián)器的輸出平均電壓和直流電動(dòng)勢(shì)變成順向串聯(lián), ,形形成很大短路電流成很大短路電流2.7.3 2.7.3 逆變失敗與最小逆變角的限制逆變失敗與最小逆變角的限制711.1.逆變失敗的原因逆變失敗的原因（1 1）觸發(fā)電路工作不可靠）觸發(fā)電路工作不可靠, ,不能適時(shí)、準(zhǔn)確地給各不能適時(shí)、準(zhǔn)確地給各晶閘管分配脈沖晶閘管分配脈沖, ,如脈沖丟失、脈沖延時(shí)等如脈沖丟失、脈沖延時(shí)等, ,致使晶閘管致使晶閘管不能不能正常換相，造成順勢(shì)串聯(lián)形成短路。正常換相，造成順勢(shì)串聯(lián)形成短路。（2 2）晶閘管發(fā)生故障）晶閘管發(fā)生故障, ,該斷時(shí)不斷該斷時(shí)不斷, ,或該通時(shí)不通或該通時(shí)不通（3 3）

46、交流電源缺相或突然消失）交流電源缺相或突然消失. .（4 4）換相的裕量角不足）換相的裕量角不足, ,引起換相失敗引起換相失敗2.7.3 2.7.3 逆變失敗與最小逆變角的限制逆變失敗與最小逆變角的限制2-72換相重疊角的換相重疊角的影響：以三相影響：以三相半波可控整流電路為例半波可控整流電路為例圖2-47 交流側(cè)電抗對(duì)逆變換相過程的影響如從VT1換相到VT2，當(dāng)b時(shí)，換相結(jié)束時(shí)，晶閘管VT1能承受反壓而關(guān)斷。如果換相裕量不足，b，本應(yīng)從VT3換相到VT1，但由于過p點(diǎn)后，uc已大于ua，該通的晶閘管（VT1）會(huì)關(guān)斷，而應(yīng)關(guān)斷的晶閘管（VT3)不能關(guān)斷，最終導(dǎo)致逆變失敗。 udOOidttua

47、ubucuaubpbbiVT1iVTiVT3iVTiVT32273 因此因此, ,為了防止逆變失敗為了防止逆變失敗, ,逆變角逆變角必須必須限制在某一最小角度內(nèi)限制在某一最小角度內(nèi). .742.確定最小逆變角確定最小逆變角min的依據(jù)的依據(jù) 逆變時(shí)允許采用的最小逆變角逆變時(shí)允許采用的最小逆變角應(yīng)等于應(yīng)等于 min= + :晶閘管的關(guān)斷時(shí)間晶閘管的關(guān)斷時(shí)間tq折合的電角度折合的電角度,tq大的可達(dá)大的可達(dá)200-300s,折折算到電角度算到電角度約約4 -5 ; :換相重疊角換相重疊角,隨直流平均電流和換相電抗的增加而增大隨直流平均電流和換相電抗的增加而增大. :為安全裕量角為安全裕量角.75

48、安全裕量角很重要安全裕量角很重要,根據(jù)一般中小型可逆直流拖動(dòng)的根據(jù)一般中小型可逆直流拖動(dòng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),約取約取10 左右左右,=15 20 這樣最小逆變這樣最小逆變角一般取角一般取30 -35 76相控電路指相控電路指晶閘管可控整流電路晶閘管可控整流電路, ,通過控制觸發(fā)角通過控制觸發(fā)角的大小即的大小即控制觸發(fā)脈沖起始相位來控制輸出電壓大小控制觸發(fā)脈沖起始相位來控制輸出電壓大小采用晶閘管相控方式時(shí)的交流采用晶閘管相控方式時(shí)的交流- -交流電力變換電路交流電力變換電路和交交變頻電路（第和交交變頻電路（第4 4章）章）2.9 2.9 相控電路的驅(qū)動(dòng)控制相控電路的驅(qū)動(dòng)控制77相控電路的驅(qū)動(dòng)控制

49、相控電路的驅(qū)動(dòng)控制為保證相控電路的正常工作為保證相控電路的正常工作, ,很重要的一點(diǎn)是很重要的一點(diǎn)是應(yīng)保證按觸發(fā)角應(yīng)保證按觸發(fā)角a a的大小的大小, ,在正確的時(shí)刻向電路在正確的時(shí)刻向電路中的晶閘管施加有效的觸發(fā)脈沖中的晶閘管施加有效的觸發(fā)脈沖. .對(duì)于相控電路對(duì)于相控電路這樣使用晶閘管的場(chǎng)合這樣使用晶閘管的場(chǎng)合, ,也習(xí)慣稱為觸發(fā)控制也習(xí)慣稱為觸發(fā)控制, ,相應(yīng)的電路習(xí)慣稱為觸發(fā)電路相應(yīng)的電路習(xí)慣稱為觸發(fā)電路. .78220V36V+BTP+15VAVS+15V-15V-15VX Y接封鎖信號(hào)RQutsVD1VD2C1R2R4TSV2R5R8R6R7R3R9R10R11R12R13R14R1

50、6R15R18R17RP1ucoupC2C3C3C5C6C7R1RP2V1I1cV3V4V6V5V7V8VD4VD10VD5VD6VD7VD9VD8VD15VD11VD142.9.1 同步信號(hào)為鋸齒波的觸發(fā)電路C4同步移相鋸齒波生成脈沖形成/雙脈沖脈沖放大強(qiáng)觸發(fā)79uT SOttttttttttttOOOOOOOOOOOuQue 3uh+ upuc oub 4uAub 5uc 5uBuc 8uT P5 0 V1 5 V5 0 V5 0 V1 5 V- 1 5 V- 3 0 V1 5 V0 . 7 VM2 4 0 1 2 0 C1充電放電C1V2通V2斷80輸出可為雙窄脈沖（適用于有兩個(gè)晶閘管同

51、輸出可為雙窄脈沖（適用于有兩個(gè)晶閘管同時(shí)導(dǎo)通的電路）時(shí)導(dǎo)通的電路）, ,也可為單窄脈沖也可為單窄脈沖三個(gè)基本環(huán)節(jié)三個(gè)基本環(huán)節(jié): :脈沖的形成與放大脈沖的形成與放大; ;鋸齒波的鋸齒波的形成形成; ;脈沖移相、同步脈沖移相、同步. .此外此外, ,還有強(qiáng)觸發(fā)和還有強(qiáng)觸發(fā)和雙窄脈沖形成環(huán)節(jié)雙窄脈沖形成環(huán)節(jié)81V V4 4、V V5 5 脈沖形成脈沖形成V V7 7、V V8 8 脈沖放大脈沖放大 控制電壓控制電壓u ucoco加在加在V V4 4基極上基極上. . u ucoco對(duì)脈沖的控制作用及脈沖形成對(duì)脈沖的控制作用及脈沖形成: :u ucoco=0=0時(shí)時(shí),V,V4 4截截止止.V.V5 5

52、飽和導(dǎo)通飽和導(dǎo)通.V.V7 7、V V8 8處于截止?fàn)顟B(tài)處于截止?fàn)顟B(tài), ,無脈沖輸無脈沖輸出出. .電容電容C C3 3充電充電, ,充滿后電容兩端電壓接近充滿后電容兩端電壓接近2 2E E1 1(30V)(30V)1.1.脈沖形成環(huán)節(jié)脈沖形成環(huán)節(jié)82 Uco=0.7VUco=0.7V時(shí)時(shí),V,V4 4導(dǎo)通導(dǎo)通,A,A點(diǎn)電位由點(diǎn)電位由+ +E E1 1(+15V) (+15V) 降降到到1.0V1.0V左右左右,V,V5 5基極電位基極電位降到降到約約-2-2E E1 1(-(-30V),V30V),V5 5立即截止立即截止;V;V5 5集電極電壓由集電極電壓由- -E E1 1(-15V)(

53、-15V)上升到上升到+2.1V,V+2.1V,V7 7、V V8 8導(dǎo)通導(dǎo)通, ,輸出觸發(fā)脈沖輸出觸發(fā)脈沖. .電電容容C C3 3放電和反向充電放電和反向充電, ,使使V V5 5基極電位上升基極電位上升, ,直直到到u ub5b5-E E1 1(-15V),V(-15V),V5 5又重新導(dǎo)通又重新導(dǎo)通. .使使V V7 7、V V8 8截截止止, ,輸出脈沖終止輸出脈沖終止. .83 脈沖前沿由脈沖前沿由V V4 4導(dǎo)通時(shí)刻確定導(dǎo)通時(shí)刻確定, ,脈沖寬度與反向脈沖寬度與反向充電回路時(shí)間常數(shù)充電回路時(shí)間常數(shù)R R1111C C3 3有關(guān)有關(guān) 電路的觸發(fā)脈沖由脈沖變壓器電路的觸發(fā)脈沖由脈沖變

54、壓器TPTP二次側(cè)輸出二次側(cè)輸出, ,其一次繞組接在其一次繞組接在V V8 8集電極電路中集電極電路中84uT SOttttttttttttOOOOOOOOOOOuQue 3uh+ upuc oub 4uAub 5uc 5uBuc 8uT P5 0 V1 5 V5 0 V5 0 V1 5 V- 1 5 V- 3 0 V1 5 V0 . 7 VM2 4 0 1 2 0 C1充電放電C1V2通V2斷2 鋸齒波的形成和脈沖移相環(huán)節(jié)85 V V2 2截止時(shí)截止時(shí), ,恒流源電流恒流源電流I I1c1c對(duì)電容對(duì)電容C C2 2充電充電, , 調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)RPRP2 2, ,即改變即改變C C2 2的恒定充電

55、電流的恒定充電電流I I1c1c, ,可見可見RPRP2 2是用來是用來調(diào)節(jié)鋸齒波斜率的調(diào)節(jié)鋸齒波斜率的. . V V2 2導(dǎo)通時(shí)導(dǎo)通時(shí), ,因因R R4 4很小故很小故C C2 2迅速放電迅速放電,u,ub3b3電位迅速降到零電位迅速降到零伏附近伏附近 V V2 2周期性地通斷周期性地通斷,u,ub3b3便形成一鋸齒波便形成一鋸齒波, ,同樣同樣u ue3e3也是一個(gè)也是一個(gè)鋸齒波鋸齒波tICtICuccc111d186 射極跟隨器射極跟隨器V V3 3的作用是減小控制回路電流對(duì)鋸齒波電壓的作用是減小控制回路電流對(duì)鋸齒波電壓u ub3b3的影響的影響 V V4 4基極電位由鋸齒波電壓、控制電

56、壓基極電位由鋸齒波電壓、控制電壓u ucoco、直流偏移電壓直流偏移電壓u up p三者作用的疊加所定三者作用的疊加所定 如果如果u ucoco=0,u=0,up p為負(fù)值時(shí)為負(fù)值時(shí),b,b4 4點(diǎn)的波形由點(diǎn)的波形由u uh h(ue(ue3 3)+)+upup (up)(up)確定確定 當(dāng)當(dāng)u ucoco為正值時(shí)為正值時(shí),b,b4 4點(diǎn)的波形由點(diǎn)的波形由u uh h+up+up+uco+uco確定確定 M M點(diǎn)是點(diǎn)是V V4 4由截止到導(dǎo)通的轉(zhuǎn)折點(diǎn)由截止到導(dǎo)通的轉(zhuǎn)折點(diǎn), ,也就是脈沖的前沿也就是脈沖的前沿 加加u up p的目的是為了確定控制電壓的目的是為了確定控制電壓u ucoco=0=0

57、時(shí)脈沖的初始相位時(shí)脈沖的初始相位87 接感性負(fù)載電流連續(xù)時(shí)接感性負(fù)載電流連續(xù)時(shí), ,脈沖初始相位應(yīng)定在脈沖初始相位應(yīng)定在 =90=90 ; ;如如果是可逆系統(tǒng)果是可逆系統(tǒng), ,需要在整流和逆變狀態(tài)下工作需要在整流和逆變狀態(tài)下工作, ,要求脈沖要求脈沖的移相范圍理論上為的移相范圍理論上為180180 , ,由于考慮由于考慮 minmin和和minmin, ,實(shí)際一實(shí)際一般為般為120120 , ,由于鋸齒波波形兩端的非線性由于鋸齒波波形兩端的非線性, ,因而要求鋸齒因而要求鋸齒波的寬度大于波的寬度大于180180 , ,例如例如240240 , ,此時(shí)此時(shí), ,令令u ucoco=0,=0,調(diào)節(jié)

58、調(diào)節(jié)u up p的大的大小使產(chǎn)生脈沖的小使產(chǎn)生脈沖的M M點(diǎn)移至鋸齒波點(diǎn)移至鋸齒波240240 的中央（的中央（120120 處）處）, ,相應(yīng)于相應(yīng)于 =90=90 的位置的位置. . 如如u ucoco為正為正,M,M點(diǎn)前移點(diǎn)前移, ,控制角控制角 909090 , , 電路處于逆變狀態(tài)電路處于逆變狀態(tài). . 三相全控橋時(shí)的情況三相全控橋時(shí)的情況:88 同步同步要求觸發(fā)脈沖的頻率與主電路電源的頻率相同要求觸發(fā)脈沖的頻率與主電路電源的頻率相同且相位關(guān)系確定且相位關(guān)系確定 鋸齒波是由開關(guān)鋸齒波是由開關(guān)V V2 2管來控制的管來控制的 V V2 2開關(guān)的頻率就是鋸齒波的頻率開關(guān)的頻率就是鋸齒波的

59、頻率由同步變壓器所接由同步變壓器所接的交流電壓決定的交流電壓決定 V V2 2由導(dǎo)通變截止期間產(chǎn)生鋸齒波由導(dǎo)通變截止期間產(chǎn)生鋸齒波鋸齒波起點(diǎn)基本就鋸齒波起點(diǎn)基本就是同步電壓由正變負(fù)的過零點(diǎn)是同步電壓由正變負(fù)的過零點(diǎn) V V2 2截止?fàn)顟B(tài)持續(xù)的時(shí)間就是鋸齒波的寬度截止?fàn)顟B(tài)持續(xù)的時(shí)間就是鋸齒波的寬度取決于充取決于充電時(shí)間常數(shù)電時(shí)間常數(shù)R R1 1C C1 13 3 同步環(huán)節(jié)同步環(huán)節(jié)89內(nèi)雙脈沖電路內(nèi)雙脈沖電路 V V5 5、V V6 6構(gòu)成構(gòu)成“或或”門門 當(dāng)當(dāng)V V5 5、V V6 6都導(dǎo)通時(shí)都導(dǎo)通時(shí),V,V7 7、V V8 8都截止都截止, ,沒有脈沖輸出沒有脈沖輸出 只要只要V V5 5、V

60、 V6 6有一個(gè)截止有一個(gè)截止, ,都會(huì)使都會(huì)使V V7 7、V V8 8導(dǎo)通導(dǎo)通, ,有脈沖輸出有脈沖輸出 第一個(gè)脈沖由本相觸發(fā)單元的第一個(gè)脈沖由本相觸發(fā)單元的u ucoco對(duì)應(yīng)的控制角對(duì)應(yīng)的控制角 產(chǎn)生產(chǎn)生 隔隔6060 的第二個(gè)脈沖是由滯后的第二個(gè)脈沖是由滯后6060 相位的后一相觸發(fā)單元產(chǎn)相位的后一相觸發(fā)單元產(chǎn)生（通過生（通過V V6 6） 用于三相橋式全控整流電路的情況用于三相橋式全控整流電路的情況4. 雙窄脈沖形成環(huán)節(jié)90完整的三相全控橋觸發(fā)電路完整的三相全控橋觸發(fā)電路usa1234567111091413128161512345671110914131281615KJ004KJ0