第七讲 整流与有源逆变2.pptVIP

图2-20 三相桥式全控整流电路带电阻负载α =60?时的波形 合肥工业大学电气工程学院电力电子与电力传动教研组 电 力 电 子 技 术Power Electronic Technology 整流与有源逆变_三相整流电路 整流与有源逆变(二) 三相可控整流电路 交流侧由三相电源供电。 负载容量较大，或要求直流电压脉动较小、容易滤波。 基本的是三相半波可控整流电路，三相桥式全控整流电路应用最广 。 6.1 三相半波可控整流电路 电路的特点： 变压器二次侧接成星形得到零线，而一次侧接成三角形避免3次谐波流入电网。 三个晶闸管分别接入a、b、c三相电源，其阴极连接在一起——共阴极接法。与之相对应的是将阳极连接在一起——共阳极接法。 6.1 三相半波可控整流电路 2.2.1 三相半波可控整流电路_电阻性负载 电路中的晶闸管VT1～VT3换作二极管VD1～VD3 ，成为三相半波不可控整流电路 此时，相电压最大的一相所对应的二极管导通，并使另两相的二极管承受反压关断，输出整流电压即为该相的相电压： 一周期中，在ωt1~ωt2期间，VD1导通，ud=ua 在ωt2~ωt3期间， VD2导通，ud=ub 在ωt3~ωt4期间，VD3导通，ud=uc 二极管换相时刻为自然换相点，是各相晶闸管能触发导通的最早时刻，将其作为计算各晶闸管触发角α的起点，即α =0? 〔注意〕：这是三相电路和单相电路的一个区别，即三相电路触发角的起点，是以自然换相点来计算的，而不是以过零点。自然换相点：是三个相电压的交点。 6.1 三相半波可控整流电路 α=0?时的工作原理分析 变压器二次侧a相绕组和晶闸管VT1的电流波形相同， 变压器二次绕组电流有直流分量 晶闸管的电压波形，由3段组成： 第1段，VT1导通期间，为一管压降，可近似为uT1=0 第2段，在VT1关断后，VT2导通期间，uT1=ua-ub=uab，为一段线电压 第3段，在VT3导通期间，uT1=ua-uc=uac为另一段线电压 增大α值,将脉冲后移,整流电路的工作情况相应地发生变化 6.1 三相半波可控整流电路 α=30?时的波形 负载电流处于连续和断续之间的临界状态 图2-13 三相半波可控整流电路，电阻负载，a =30?时的波形 特点：在ωt＝150?时刻，ub开始ua，此时VT2承受正压，但由于没有触发脉冲，所以仍旧处于关断状态，隔断b相电压，从而使a相的VT1继续导通，直至VT2触发脉冲的到来。晶闸管导通角等于120? 6.1 三相半波可控整流电路 ?α30?的情况 特点：负载电流断续，晶闸管导通角小于120?。 当一相的相电压过零变负时，该相晶闸管关断。而此时下一相晶闸管虽承受正压，但触发脉冲未到，因此不导通，则负载电压和电流均为零，直到触发脉冲出现为止，导致负载电流断续，晶闸管导通角小于120?。右图为α=60?时的波形，此时晶闸管导通角为90?。 若α继续增大，整流电压越来越小，α =150?时，整流电压输出为零。故电阻负载时，三相半波可控整流电路的移相范围为150 ? 。 图2-14 三相半波可控整流电路，电阻负载，a =60?时的波形电阻负载时a角的移相范围为150? 6.1 三相半波可控整流电路 由于电流断续，晶闸管承受电压情况较为复杂。 0～ωt1段，VT1截止，VT3导通，则uVT1=uac； ωt1～ωt2段，c相电压过零变负，VT3截止，VT1承受正压，由于没有触发信号不导通，则uVT1=ua； ωt2～ωt3段，VT1导通，则uVT1=0； ωt3～ωt4段，a相电压过零变负，VT1截止，VT2承受正压，但由于没有触发信号不导通，则uVT1=ua； ωt4～ωt5段，VT2导通，则uVT1= uab； ωt5～ωt6段，b相电压过零变负，VT2截止，VT3承受正压，但由于没有触发信号不导通，则uVT1=ua； ωt6～ωt7段，VT3导通，则uVT1=uac； 6.1 三相半波可控整流电路 整流电压平均值的计算 （1）α≤30?时，负载电流连续，有 当α=0时，Ud最大，为1.17U2 。 （2）α30?时，负载电流断续，晶闸管导通角减小，此时有： （2-18） (2-19) 6.1 三相半波可控整流电路 负载电流平均值为 晶闸管承受的最大反向电压，为变压器二次线电压峰值，即 由于晶闸管阴极与零点间的电压即为