三相桥式全控整流电路

三相桥式全控整流电路原理图

■原理图

    ◆阴极连接在一起的3个晶闸管（VT1，VT3，VT5）称为共阴极组；阳极连接在一起的3个晶闸管（VT4，VT6，VT2）称为共阳极组。

    ◆共阴极组中与a，b，c三相电源相接的3个晶闸管分别为VT1，VT3，VT5，共阳极组中与a，b，c三相电源相接的3个晶闸管分别为VT4，VT6，VT2。

    ◆晶闸管的导通顺序为VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6。

■带电阻负载时的工作情况

    ◆电路分析

三相桥式全控整流电路电阻负载a=0°时晶闸管工作情况

■带电阻负载时的工作情况

    ◆电路分析

        ☞各自然换相点既是相电压的交点，同时也是线电压的交点。

        ☞当a≤60°时

            √ud波形均连续，对于电阻负载，id波形与ud波形的形状是一样的，也连续。

            √a=0°时，ud为线电压在正半周的包络线。

 

三相桥式全控整流电路电阻负载a=0°时晶闸管工作情况

时段	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ	Ⅴ	Ⅵ
共阴极组中导通的晶闸管	VT1	VT1	VT3	VT3	VT5	VT5
共阳极组中导通的晶闸管	VT6	VT2	VT2	VT4	VT4	VT6
整流输出电压ud	ua-ub=uab	ua-uc=uac	ub-uc=ubc	ub-ua=uba	uc-ua=uca	uc-ub=ucb

 

√a=30°时，晶闸管起始导通时刻推迟了30°，组成ud的每一段线电压因此推迟30°，ud平均值降低，波形见左下图。

   √a=60°时，ud波形中每段线电压的波形继续向后移，ud平均值继续降低。a=60°时ud出现了为零的点，波形见右下图。

 

  

☞当a>60°时

   √因为id与ud一致，一旦ud降为至零，id也降至零，晶闸管关断，输出整流电压ud为零，ud波形不能出现负值。

   √a=90°时的波形如图。

◆三相桥式全控整流电路的一些特点

    ☞每个时刻均需2个晶闸管同时导通，形成向负载供电的回路，共阴极组的和共阳极组的各1个，且不能为同一相的晶闸管。

     ☞对触发脉冲的要求

      √6个晶闸管的脉冲按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的顺序，相位依次差60° 。

       √共阴极组VT1、VT3、VT5的脉冲依次差120°，共阳极组VT4、VT6、VT2也依次差120° 。

       √同一相的上下两个桥臂，即VT1与VT4，VT3与VT6，VT5与VT2，脉冲相差180° 。

☞整流输出电压ud一周期脉动6次，每次脉动的波形都一样，故该电路为6脉波整流电路。

☞在整流电路合闸启动过程中或电流断续时，为确保电路的正常工作，需保证同时导通的2个晶闸管均有脉冲

   √宽脉冲触发 ：使脉冲宽度大于60°（一般取80°~100°）

   √双脉冲触发 ：用两个窄脉冲代替宽脉冲，两个窄脉冲的前沿相差60°，脉宽一般为20°~30° 。

   √常用的是双脉冲触发。

☞晶闸管承受的电压波形与三相半波时相同，晶闸管承受最大正、反向电压的关系也一样。

 

■阻感负载时的工作情况

    ◆电路分析

         ☞当a≤60°时

           √ud波形连续，电路的工作情况与带电阻负载时十分相似，各晶闸管的通断情况、输出整流电压ud波形、晶闸管承受的电压波形等都一样。

           √区别在于电流，当电感足够大的时候，id、iVT、ia的波形在导通段都可近似为一条水平线。

           √a=0°时的波形见图，a=30°时的波形见图。

         ☞当a>60°时

           √由于电感L的作用，ud波形会出现负的部分。

           √a=90°时的波形见图。

■基本数量关系

   ◆带电阻负载时三相桥式全控整流电路a角的移相范围是120°，带阻感负载时，三相桥式全控整流电路的a角移相范围为90°。

   ◆整流输出电压平均值

      ☞带阻感负载时，或带电阻负载a≤60°时

      ☞带电阻负载且a>60°时

◆输出电流平均值为Id=Ud/R。

◆当整流变压器为图中所示采用星形接法，带阻感负载时，变压器二次侧电流波形如图中所示，为正负半周各宽120°、前沿相差180°的矩形波，其有效值为：

晶闸管电压、电流等的定量分析与三相半波时一致。

◆三相桥式全控整流电路接反电势阻感负载时的Id为：式中R和E分别为负载中的电阻值和反电动势的值。