第2讲 整流电路.pptVIP

* 3) 用整流电路代替发电机，给电动机供电， 分析电能流向 ud EM 电能：从交流侧 直流侧 整流状态 ud EM 由于SCR的单方向导电性决定了id的单向性，要改变电能的输送方向，只能改变反电动势EM的极性，且ud 0，并且 * 单相桥式： 三相半波： 三相全控桥： 当 时，Ud 0 * 外部条件：要有直流电动势，其极性须和晶闸管的导通方向一致，其值 Ud 内部条件：要求晶闸管的控制角 ，使Ud为负值。 4) 产生有源逆变的条件 半控桥或有续流二极管的电路，因其整流电压ud不能出现负值，也不允许直流侧出现负极性的电动势，故不能实现有源逆变。 欲实现有源逆变，只能采用全控电路。 * 2.6.2三相桥整流电路的有源逆变工作状态 逆变和整流的区别：控制角 ? 不同 0? p /2 时，电路工作在整流状态。 p /2 ? p时，电路工作在逆变状态。 可沿用整流的办法来处理逆变时有关波形与参数计算等各项问题。 把a p /2时的控制角用p- ? = b表示，b 称为逆变角。 逆变角b和控制角a的计量方向相反，其大小自b =0的起始点向左方计量。 * 三相桥式电路工作于有源逆变状态，不同逆变角时的输出电压波形如图2-46所示。 图2-46 三相桥式整流电路工作于有源逆变状态时的电压波形 * 有源逆变状态时各电量的计算： 逆变电路的参数计算与整流情况类似，设电路内电流连续，且近似为一条直线，则： （ Ud 0，EM0） 从交流电源送到直流侧负载的有功功率为： 在三相桥式电路中，变压器二次侧线电流的有效值为： * 2.6.3 逆变失败与最小逆变角的限制 逆变失败（逆变颠覆） 逆变时，一旦换相失败，外接直流电源就会通过晶闸管电路短路，或使变流器的输出平均电压和直流电动势变成顺向串联，形成很大短路电流。 1) 逆变失败的原因 触发电路工作不可靠，不能适时、准确地给各晶闸管分配脉冲，如脉冲丢失、脉冲延时等，致使晶闸管不能正常换相。 晶闸管发生故障，该断时不断，或该通时不通。 交流电源缺相或突然消失。 换相的裕量角不足，引起换相失败。 * 2) 确定最小逆变角bmin的依据 逆变时允许采用的最小逆变角b 应等于 bmin=d +g+q′ （2-109） d ——晶闸管的关断时间tq折合的电角度, 4°~5° g —— 换相重叠角 q′——安全裕量角，10°左右 这样， bmin一般取30?~35?。 对于可逆直流拖动系统，整流电压与逆变电压间要相互配合，因此，对αmin也必须加以限制。 * 2.7 相控电路的驱动控制 相控电路： 晶闸管可控整流电路，通过控制触发角a的大小即控制触发脉冲起始相位来控制输出电压大小。 相控电路的驱动控制 为保证相控电路正常工作，很重要的是应保证按触发角a的大小在正确的时刻向电路中的晶闸管施加有效的触发脉冲。 晶闸管相控电路，习惯称为触发电路。 大、中功率的变流器广泛应用的是晶体管触发电路，其中以同步信号为锯齿波的触发电路应用最多。 * 2.7.1 同步信号为锯齿波的触发电路 输出可为双窄脉冲（适用于有两个晶闸管同时导通的电路），也可为单窄脉冲。 三个基本环节：脉冲的形成与放大、锯齿波的形成和脉冲移相、同步环节。此外，还有强触发和双窄脉冲形成环节。 * 1) 脉冲形成环节 V4、V5 —脉冲形成 V7、V8 — 脉冲放大 控制电压uco加在V4基极上 脉冲前沿由V4导通时刻确定，脉冲宽度与反向充电回路时间常数R11C3有关。 电路的触发脉冲由脉冲变压器TP二次侧输出，其一次绕组接在V8集电极电路中。 * 2) 锯齿波的形成和脉冲移相环节 锯齿波电压形成的方案较多，如采用自举式电路、恒流源电路等；本电路采用恒流源电路。 恒流源电路方案，由V1、V2、V3和C2等元件组成 V1、VS、RP2和R3为一恒流源电路 * 3) 同步环节 同步——要求触发脉冲的频率与主电路电源的频率相同且相位关系确定。 锯齿波是由开关V2管来控制的。 V2开关的频率就是锯齿波的频率——由同步变压器所接的交流电压决定。 V2由导通变截止期间产生锯齿波——锯齿波起点基本就是同步电压由正变负的过零点。 V2截止状态持续的时间就是锯齿波的宽度——取决于充电时间常数R1C1。 * 4) 双窄脉冲形成环节 内双脉冲电路 V5、V6构成“或”门 当V5、V6都导通时，V7、V8都截止，没有脉冲输出。 只要V5、V6有一个截止，都会使V7、V8导通，有脉冲输出。 第一个脉冲由本相触发单元的uco对应的控制角? 产生。 隔60