【2017年整理】三整流电路.ppt

整流电路; 3.1 单相可控整流电路 3.1.1 单相半波可控整流电路 3.1.2 单相桥式全控整流电路 3.1.3 单相桥式半控整流电路 3.1.4 半控桥电路中的失控 现象及预防;单相可控整流电路; 整流电路从工频交流电源吸取电能，并把它转换在直流电能输送到负载端。由于整流电路的输出有较大脉动，为使电能的传递保持连续，需要在电路中加入滤波器。 ;单相半波可控整流电路Single Phase Half Wave Controlled Rectifier; 理想晶闸管：导通时管压降为0V，截止时电流为0A。 工作原理： （1）当U2在0-π期间，晶闸管承受正电压，满足导通条件之一。在此期间内只要在门极加一个触发脉冲，晶闸管就一直导通，直至晶闸管承受负电压而截止，即在t=π/ω时刻截止。 （2）在π-2π期间，晶闸管承受反向电压而载止。 （3）在电源U2的下一周期2π+ωt时刻，门极触发脉冲又一次到来时，VT又一次正向导通，如此周期性重复 定义：晶闸管承受正电压起到触发脉冲出现的电压变化的角度称为控制角，用α表示，α=ωt。 ;基本数量关系 ;（2）整流输出直流电流平均值Id Id=Ud/R=0.45U2(1+Cosα)/2R （3）流过晶闸管的电流有效值IT和变压器副边电流有效值I2 i2=1.414U2×Sinωt/R 故有效值： ; 当控制角α=0时，I2=1.57Id,波形系数Kf随α增大而迅速增大。 当α增大时，晶闸管导通角θ下降，导致负载上脉动直流电流 波形变差，从而使电流有效值比平均值大得多。 ;（4）有功功率、视在功率和功率因数CosФ 电源供给的有功功率P：; 2. 带阻感负载的工作情况 阻感负载的特点： 焦耳楞次定律：感应电动势与磁通的变化率成正比，总是反抗磁通的变化。 电感对电流变化有抗拒作用，使得流过电感的电流不发生突变。; 工作原理;3.1.1 单相半波可控整流电路;3.1.1 单相半波可控整流电路;;为避免Ud太小，在整流电路的负载两端并联续流二极管 当u2过零变负时，VDR导通，ud为零。此时为负的u2通过VDR向VT施加反压使其关断，L储存的能量保证了电流id在L-R-VDR回路中流通，此过程通常称为续流。续流期间ud为零，ud???不再出现负的部分。 ;基本数量关系：;3.1.1 单相半波可控整流电路;单相桥式全控整流电路;数量关系 （3-9） a 角的移相范围为0~180?。 (1)向负载输出的平均电流值为： (2)流过晶闸管的电流平均值只有输出直流平均值的一半，即： ; 单相桥式全控整流电路;(6)整流输出负载上电压有效值;2. 带阻感负载的工作情况?? 为便于讨论，假设电路已工作于稳态，id的平均值不变。 假设负载电感很大，负载电流id连续且波形近似为一水平线。 u2过零变负时，由于电感的作用晶闸管VT1和VT4中仍流过电流id，并不关断。 至ωt=π+a 时刻，给VT2和VT3加触发脉冲，因VT2和VT3本已承受正电压，故两管导通。 VT2和VT3导通后，u2通过VT2和VT3分别向VT1和VT4施加反压使VT1和VT4关断，流过VT1和VT4的电流迅速转移到VT2和VT3上，此过程称换相，亦称换流。;?数量关系 （3-15） 晶闸管移相范围为0~90?。 晶闸管承受的最大正反向电压均为 U2 /2。 晶闸管导通角θ与?无关，均为180? 和 变压器二次侧电流i2的波形为正负各180?的矩形波，其相位由?角决定， 有效值I2=Id。 ;3. 带反电动势负载时的工作情况 在|u2|E时，才有晶闸管承 受正电压，有导通的可能。 导通之后， ud=u2， 直至|u2|=E，id即降至0使得 晶闸管关断，此后ud=E 。 与电阻负载时相比，晶闸管提前了电角度δ停止导电，δ称为停止导电角。