第三節(jié)-三相橋式全控整流電路課件

第三節(jié)三相橋式全控整流電路一.電路構(gòu)成:共陰極三相半波+共陽極三相半波。第三節(jié)三相橋式全控整流電路一.電路構(gòu)成:1第三節(jié)三相橋式全控整流電路一.電路構(gòu)成:（輸出串聯(lián)構(gòu)成）第三節(jié)三相橋式全控整流電路一.電路構(gòu)成:2三相橋式全控整流電路共陰極組電路和共陽極組電路串聯(lián)，并接到變壓器次極繞組上兩組電路負(fù)載對稱，控制角相同，則輸出電流平均值相等，零線中流過電流為零三相橋式電路中變壓器繞組中，一周期既有正向電流，又有反向電流，提高了變壓器的利用率，避免直流磁化由于三相橋式整流電路是兩組三相半波整流電路的串聯(lián)，因此輸出電壓是三相半波的兩倍。三相橋式全控整流電路共陰極組電路和共陽極組電路串聯(lián)，并接到變3一.電感性負(fù)載電感性負(fù)載設(shè)電感足夠大，負(fù)載電流連續(xù)。1.控制角α=0相當(dāng)于六個(gè)二極管整流一.電感性負(fù)載電感性負(fù)載設(shè)電感足夠大，4T+a,T-b導(dǎo)通過程T+a,T-b導(dǎo)通過程5T+a,T-c導(dǎo)通過程T+a,T-c導(dǎo)通過程6T+b,T-c導(dǎo)通過程T+b,T-c導(dǎo)通過程7T+b,T-a導(dǎo)通過程T+b,T-a導(dǎo)通過程8T+c,T-a導(dǎo)通過程T+c,T-a導(dǎo)通過程9T+c,T-b導(dǎo)通過程T+c,T-b導(dǎo)通過程10晶閘管及輸出整流電壓的情況晶閘管及輸出整流電壓的情況11小結(jié):1.SCR觸發(fā)導(dǎo)通規(guī)律共陰極組：哪個(gè)陽極電位最高時(shí),哪個(gè)SCR管應(yīng)觸發(fā)導(dǎo)通；共陽極組：哪個(gè)陰極電位最低時(shí),哪個(gè)SCR管應(yīng)觸發(fā)導(dǎo)通；2.自然換相點(diǎn)（控制角為0的點(diǎn)）：共陰極組：三相相電壓正半周波形的交點(diǎn)ωt1,ωt3,ωt5共陽極組：三相相電壓負(fù)半周波形的交點(diǎn)ωt2,ωt4,ωt6小結(jié):1.SCR觸發(fā)導(dǎo)通規(guī)律12小結(jié):3.三相橋式全控整流電路，共陰極組和共陽極組必須各有一個(gè)SCR同時(shí)導(dǎo)通才能形成通路；一般非同相。4.對共陰極組正半周觸發(fā)，應(yīng)依次觸發(fā)T+a,T+b,T+c互差120度5.對共陽極組負(fù)半周觸發(fā)，應(yīng)依次觸發(fā)T-a,T-b,T-c互差120度6.接在同一相的兩個(gè)SCR觸發(fā)脈沖相位差180度。小結(jié):3.三相橋式全控整流電路，共陰極組和共陽極組必須各13小結(jié):7.為保證電源合閘或電流斷續(xù)情況正常工作，觸發(fā)脈沖應(yīng)采用雙脈沖或?qū)挾却笥?0度的寬脈沖。8.在負(fù)載電流連續(xù)時(shí)，每個(gè)SCR導(dǎo)通120度；三相橋式全控電路的整流電壓在一個(gè)周期內(nèi)脈動六次，對于工頻電源,脈動頻率為6×50HZ＝300Hz，比三相半波時(shí)大一倍。小結(jié):7.為保證電源合閘或電流斷續(xù)情況正常工作，觸發(fā)脈沖應(yīng)14小結(jié):9.整流后的輸出電壓為兩相電壓相減后的波形，即線電壓。10.控制角為零時(shí)輸出電壓為線電壓正半周的包絡(luò)線11.SCR承受電壓波形與三相半波一樣，最大為線電壓的峰值。小結(jié):9.整流后的輸出電壓為兩相電壓相減后的波形，即線電壓15小結(jié):12.SCR的換流：共陰極組在T+a,T+b,T+c之間，共陽極組在T-a,T-b,T-c之間進(jìn)行。整體看，每隔60度要觸發(fā)一個(gè)SCR,順序?yàn)門+a,T-c,T+b,T-a,T+c,T-b；小結(jié):12.SCR的換流：共陰極組在T+a,T+b,T+c16三相橋式全控整流電路觸發(fā)順序?yàn)榱吮阌谟洃?，可畫出三個(gè)相差120o的矢量表示共陰極組晶閘管T的下標(biāo)+a、+b、+c然后相應(yīng)各差180o畫出共陽極組晶閘管T的下標(biāo)-a、-b、-c得到相鄰間隔60o的六個(gè)矢量順時(shí)鐘所得時(shí)序即是各晶閘管觸發(fā)順序三相橋式全控整流電路觸發(fā)順序?yàn)榱吮阌谟洃?，可畫出三個(gè)相差1217三相全橋全控整流電路控制角α＝30o情況三相全橋全控整流電路控制角α＝30o情況18控制角α=30工作情況一.電感負(fù)載設(shè)電感足夠大負(fù)載電流連續(xù)。1.控制角α=30控制角α=30工作情況一.電感負(fù)載設(shè)電感足夠大19T+a,T-b導(dǎo)通過程T+a,T-b導(dǎo)通過程20T+a,T-c導(dǎo)通過程T+a,T-c導(dǎo)通過程21T+b,T-c導(dǎo)通過程T+b,T-c導(dǎo)通過程22T+b,T-a導(dǎo)通過程T+b,T-a導(dǎo)通過程23T+c,T-a導(dǎo)通過程T+c,T-a導(dǎo)通過程24T+c,T-a導(dǎo)通過程T+c,T-a導(dǎo)通過程25控制角30度時(shí)工作情況當(dāng)α＝30時(shí)，此時(shí)每個(gè)晶閘管是從自然換相點(diǎn)后移一個(gè)角度α開始換相。當(dāng)晶閘管T+a和T-c導(dǎo)通時(shí)輸出線電壓Uac，經(jīng)過b相和a相間的自然換相點(diǎn)，b相電壓雖然高于a相，但是T+b尚未觸發(fā)導(dǎo)通，因而T+a,T-c繼續(xù)導(dǎo)通輸出電壓Uac,直到α＝30觸發(fā)晶閘管T+b，則T+a受反壓關(guān)斷，電流由T+a換到了T+b，此時(shí)輸出線電壓Ubc由波形分析可見，由于α>0，使得輸出電壓波形在線電壓的正向包絡(luò)線基礎(chǔ)上減小了一塊相應(yīng)于α＝30的面積，因而使輸出整流平均電壓減小?？刂平?0度時(shí)工作情況當(dāng)α＝30時(shí)，此時(shí)每個(gè)晶閘管是從自然換26控制角α=60度當(dāng)α大于60o時(shí)，相電壓瞬時(shí)值過零變負(fù)，由于電感釋放能量維持導(dǎo)通從而使整流輸出乎均電壓Ud進(jìn)一步減小?？刂平铅?60度當(dāng)α大于60o時(shí)，相電壓瞬時(shí)值過零變27控制角α=90度當(dāng)α＝90時(shí)，此時(shí)輸出電壓波形正負(fù)兩部分面積相等，因而輸出平均電壓等于零。電感性負(fù)載當(dāng)電感大小能保證輸出電流連續(xù)時(shí)，控制角的最大移相范圍為90。控制角α=90度當(dāng)α＝90時(shí)，此時(shí)輸出電壓波形正負(fù)兩部分面28三相橋式全控整流電路由波形可見，輸出電壓波形每隔π／3重復(fù)一次，所以計(jì)算輸出電壓平均值在60o內(nèi)取其平均值即可。在自然換相點(diǎn)處，定義α＝0，但是其線電壓相位并不為0，初始相位為π/3，所以積分上下限存在一個(gè)固定相位偏移三相橋式全控整流電路由波形可見，輸出電壓波形每隔π／3重復(fù)一29三相橋式全控整流電路電阻性負(fù)載控制角α≤60o情況三相橋式全控整流電路電阻性負(fù)載30電阻性負(fù)載控制角α≤60度此時(shí)，由于輸出電壓Ud波形連續(xù),負(fù)載電流波形也連續(xù)在一個(gè)周期內(nèi)每個(gè)晶閘管導(dǎo)通120o，輸出電壓波形與電感性負(fù)載時(shí)相同。電阻性負(fù)載控制角α≤60度此時(shí)，由于輸出電壓Ud波形連續(xù),負(fù)31電阻性負(fù)載控制角α>60度以控制角等于90度為例，線電壓過零時(shí)，負(fù)載電壓電流為0,SCR關(guān)斷，電流波形斷續(xù)電阻性負(fù)載控制角α>60度以控制角等于90度為例，線電壓過零32T+a,T-b導(dǎo)通過程T+a,T-b導(dǎo)通過程33T+a,T-c導(dǎo)通過程T+a,T-c導(dǎo)通過程34T+b,T-c導(dǎo)通過程T+b,T-c導(dǎo)通過程35電阻性負(fù)載控制角α>60度負(fù)載電流波形斷續(xù)在一個(gè)周期內(nèi)每個(gè)晶閘管導(dǎo)通120－α在一個(gè)周期內(nèi)每個(gè)晶閘管需觸發(fā)導(dǎo)通兩次電阻性負(fù)載控制角α>60度負(fù)載電流波形斷續(xù)36三相橋式全控整流電路當(dāng)整流輸出電流連續(xù)時(shí)（即帶阻感負(fù)栽，或帶電阻負(fù)載a≤60°時(shí)）的平均值為：帶電阻負(fù)載且a>60°時(shí)，電流斷續(xù),整流電壓平均值為：輸出電流平均值為：Id=Ud/R電阻負(fù)載當(dāng)α＝120時(shí)，Ud＝0，控制角移相范圍為120三相橋式全控整流電路當(dāng)整流輸出電流連續(xù)時(shí)（即帶阻感負(fù)栽，或帶37三相全控橋輸出特性關(guān)系曲線:Ud/U2l---α2.34U2=1.35U2l三相全控橋輸出特性關(guān)系曲線:Ud/U2l---α38總結(jié)三相橋式全控整流電路特點(diǎn)：（與三相半波電路相比）◆輸出電壓提高一倍（兩組半波電路串聯(lián)構(gòu)成）；◆輸出電壓的脈動較?。?脈波/周期）；◆變壓器利用率高，無直流磁化問題；◆最常用（大容量負(fù)載供電，電力拖動系統(tǒng)）總結(jié)三相橋式全控整流電路特點(diǎn)：（與三相半波電路相比）39第三節(jié)三相橋式全控整流電路一.電路構(gòu)成:共陰極三相半波+共陽極三相半波。第三節(jié)三相橋式全控整流電路一.電路構(gòu)成:40第三節(jié)三相橋式全控整流電路一.電路構(gòu)成:（輸出串聯(lián)構(gòu)成）第三節(jié)三相橋式全控整流電路一.電路構(gòu)成:41三相橋式全控整流電路共陰極組電路和共陽極組電路串聯(lián)，并接到變壓器次極繞組上兩組電路負(fù)載對稱，控制角相同，則輸出電流平均值相等，零線中流過電流為零三相橋式電路中變壓器繞組中，一周期既有正向電流，又有反向電流，提高了變壓器的利用率，避免直流磁化由于三相橋式整流電路是兩組三相半波整流電路的串聯(lián)，因此輸出電壓是三相半波的兩倍。三相橋式全控整流電路共陰極組電路和共陽極組電路串聯(lián)，并接到變42一.電感性負(fù)載電感性負(fù)載設(shè)電感足夠大，負(fù)載電流連續(xù)。1.控制角α=0相當(dāng)于六個(gè)二極管整流一.電感性負(fù)載電感性負(fù)載設(shè)電感足夠大，43T+a,T-b導(dǎo)通過程T+a,T-b導(dǎo)通過程44T+a,T-c導(dǎo)通過程T+a,T-c導(dǎo)通過程45T+b,T-c導(dǎo)通過程T+b,T-c導(dǎo)通過程46T+b,T-a導(dǎo)通過程T+b,T-a導(dǎo)通過程47T+c,T-a導(dǎo)通過程T+c,T-a導(dǎo)通過程48T+c,T-b導(dǎo)通過程T+c,T-b導(dǎo)通過程49晶閘管及輸出整流電壓的情況晶閘管及輸出整流電壓的情況50小結(jié):1.SCR觸發(fā)導(dǎo)通規(guī)律共陰極組：哪個(gè)陽極電位最高時(shí),哪個(gè)SCR管應(yīng)觸發(fā)導(dǎo)通；共陽極組：哪個(gè)陰極電位最低時(shí),哪個(gè)SCR管應(yīng)觸發(fā)導(dǎo)通；2.自然換相點(diǎn)（控制角為0的點(diǎn)）：共陰極組：三相相電壓正半周波形的交點(diǎn)ωt1,ωt3,ωt5共陽極組：三相相電壓負(fù)半周波形的交點(diǎn)ωt2,ωt4,ωt6小結(jié):1.SCR觸發(fā)導(dǎo)通規(guī)律51小結(jié):3.三相橋式全控整流電路，共陰極組和共陽極組必須各有一個(gè)SCR同時(shí)導(dǎo)通才能形成通路；一般非同相。4.對共陰極組正半周觸發(fā)，應(yīng)依次觸發(fā)T+a,T+b,T+c互差120度5.對共陽極組負(fù)半周觸發(fā)，應(yīng)依次觸發(fā)T-a,T-b,T-c互差120度6.接在同一相的兩個(gè)SCR觸發(fā)脈沖相位差180度。小結(jié):3.三相橋式全控整流電路，共陰極組和共陽極組必須各52小結(jié):7.為保證電源合閘或電流斷續(xù)情況正常工作，觸發(fā)脈沖應(yīng)采用雙脈沖或?qū)挾却笥?0度的寬脈沖。8.在負(fù)載電流連續(xù)時(shí)，每個(gè)SCR導(dǎo)通120度；三相橋式全控電路的整流電壓在一個(gè)周期內(nèi)脈動六次，對于工頻電源,脈動頻率為6×50HZ＝300Hz，比三相半波時(shí)大一倍。小結(jié):7.為保證電源合閘或電流斷續(xù)情況正常工作，觸發(fā)脈沖應(yīng)53小結(jié):9.整流后的輸出電壓為兩相電壓相減后的波形，即線電壓。10.控制角為零時(shí)輸出電壓為線電壓正半周的包絡(luò)線11.SCR承受電壓波形與三相半波一樣，最大為線電壓的峰值。小結(jié):9.整流后的輸出電壓為兩相電壓相減后的波形，即線電壓54小結(jié):12.SCR的換流：共陰極組在T+a,T+b,T+c之間，共陽極組在T-a,T-b,T-c之間進(jìn)行。整體看，每隔60度要觸發(fā)一個(gè)SCR,順序?yàn)門+a,T-c,T+b,T-a,T+c,T-b；小結(jié):12.SCR的換流：共陰極組在T+a,T+b,T+c55三相橋式全控整流電路觸發(fā)順序?yàn)榱吮阌谟洃?，可畫出三個(gè)相差120o的矢量表示共陰極組晶閘管T的下標(biāo)+a、+b、+c然后相應(yīng)各差180o畫出共陽極組晶閘管T的下標(biāo)-a、-b、-c得到相鄰間隔60o的六個(gè)矢量順時(shí)鐘所得時(shí)序即是各晶閘管觸發(fā)順序三相橋式全控整流電路觸發(fā)順序?yàn)榱吮阌谟洃?，可畫出三個(gè)相差1256三相全橋全控整流電路控制角α＝30o情況三相全橋全控整流電路控制角α＝30o情況57控制角α=30工作情況一.電感負(fù)載設(shè)電感足夠大負(fù)載電流連續(xù)。1.控制角α=30控制角α=30工作情況一.電感負(fù)載設(shè)電感足夠大58T+a,T-b導(dǎo)通過程T+a,T-b導(dǎo)通過程59T+a,T-c導(dǎo)通過程T+a,T-c導(dǎo)通過程60T+b,T-c導(dǎo)通過程T+b,T-c導(dǎo)通過程61T+b,T-a導(dǎo)通過程T+b,T-a導(dǎo)通過程62T+c,T-a導(dǎo)通過程T+c,T-a導(dǎo)通過程63T+c,T-a導(dǎo)通過程T+c,T-a導(dǎo)通過程64控制角30度時(shí)工作情況當(dāng)α＝30時(shí)，此時(shí)每個(gè)晶閘管是從自然換相點(diǎn)后移一個(gè)角度α開始換相。當(dāng)晶閘管T+a和T-c導(dǎo)通時(shí)輸出線電壓Uac，經(jīng)過b相和a相間的自然換相點(diǎn)，b相電壓雖然高于a相，但是T+b尚未觸發(fā)導(dǎo)通，因而T+a,T-c繼續(xù)導(dǎo)通輸出電壓Uac,直到α＝30觸發(fā)晶閘管T+b，則T+a受反壓關(guān)斷，電流由T+a換到了T+b，此時(shí)輸出線電壓Ubc由波形分析可見，由于α>0，使得輸出電壓波形在線電壓的正向包絡(luò)線基礎(chǔ)上減小了一塊相應(yīng)于α＝30的面積，因而使輸出整流平均電壓減小。控制角30度時(shí)工作情況當(dāng)α＝30時(shí)，此時(shí)每個(gè)晶閘管是從自然換65控制角α=60度當(dāng)α大于60o時(shí)，相電壓瞬時(shí)值過零變負(fù)，由于電感釋放能量維持導(dǎo)通從而使整流輸出乎均電壓Ud進(jìn)一步減小?？刂平铅?60度當(dāng)α大于60o時(shí)，相電壓瞬時(shí)值過零變66控制角α=90度當(dāng)α＝90時(shí)，此時(shí)輸出電壓波形正負(fù)兩部分面積相等，因而輸出平均電壓等于零。電感性負(fù)載當(dāng)電感大小能保證輸出電流連續(xù)時(shí)，控制角的最大移相范圍為90。控制角α=90度當(dāng)α＝90時(shí)，此時(shí)輸出電壓波形正負(fù)兩部分面67三相橋式全控整流電路由波形可見，輸出電壓波形每隔π／3重復(fù)一次，所以計(jì)算輸出電壓平均值在60o內(nèi)取其平均值即可。在自然換相點(diǎn)處，定義α＝0，但是其線電壓相位并不為0，初始相位為π/3，所以積分上下限存在一個(gè)固定相位偏移三相橋式全控整流電路由波形可見，輸出電壓波形每隔π／3重復(fù)一68三相橋式全控整流電路電阻性負(fù)載控制角α≤60o情況三相橋式全控整流電路電阻性負(fù)載69電阻性負(fù)載控制角α≤60度此時(shí)，由于輸出電壓Ud波形連續(xù),負(fù)載電流波形也連續(xù)在一個(gè)周期內(nèi)每個(gè)晶閘管導(dǎo)通120o，輸出電壓波形與電感性負(fù)載時(shí)相同。電阻性負(fù)載控制角α≤60度