三相半波可控整流电路

三相可控整流电路·引言

■其交流侧由三相电源供电。

■当整流负载容量较大，或要求直流电压脉动较小、易滤波时，应采用三相整流电路。

■最基本的是三相半波可控整流电路。

■应用最为广泛的三相桥式全控整流电路、以及双反星形可控整流电路、十二脉波可控整流电路等。

 

三相半波可控整流电路共阴极接法电阻负载时的电路

三相半波可控整流电路共阴极接法电阻负载时a=0°时的波形

■电阻负载

   ◆电路分析

       ☞为得到零线，变压器二次侧必须接成星形，而一次侧接成三角形，避免3次谐波流入电网。

       ☞三个晶闸管按共阴极接法连接,这种接法触发电路有公共端，连线方便。

       ☞假设将晶闸管换作二极管，三个二极管对应的相电压中哪一个的值最大，则该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。

        ☞自然换相点

         √在相电压的交点wt1、wt2、wt3处，均出现了二极管换相，称这些交点为自然换相点。

         √将其作为a的起点，即a=0。

 

三相半波可控整流电路，电阻负载，a=30°时的波形

☞a=0°(波形见上上图)

    √三个晶闸管轮流导通120° ，ud波形为三个相电压在正半周期的包络线。

    √变压器二次绕组电流有直流分量。

    √晶闸管电压由一段管压降和两段线电压组成，随着a增大，晶闸管承受的电压中正的部分逐渐增多。

☞a=30°

    √负载电流处于连续和断续的临界状态，各相仍导电120°。

三相半波可控整流电路，电阻负载，a=60°时的波形

☞a>30°

    √当导通一相的相电压过零变负时，该相晶闸管关断，但下一相晶闸管因未触发而不导通，此时输出电压电流为零。

    √负载电流断续，各晶闸管导通角小于120°。 

◆基本数量关系

☞电阻负载时a角的移相范围为150°。  

☞整流电压平均值

       √a≤30°时，负载电流连续，有

当a=0时，Ud最大，为Ud=Ud0=1.17U2。

       √a>30°时，负载电流断续，晶闸管导通角减小，此时有

☞Ud/U2随a变化的规律

三相半波可控整流电路Ud/U2与a的关系

☞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

☞晶闸管阳极与阴极间的最大电压等于变压器二次相电压的峰值，即

三相半波可控整流电路，阻感负载时的电路

 

三相半波可控整流电路，阻感负载时a=60°时的波形

■阻感负载

    ◆电路分析

       ☞L值很大，整流电流id的波形基本是平直的，流过晶闸管的电流接近矩形波。

       ☞a≤30°时，整流电压波形与电阻负载时相同。

       ☞a＞30°时，当u2过零时，由于电感的存在，阻止电流下降，因而VT1继续导通，直到下一相晶闸管VT2的触发脉冲到来，才发生换流，由VT2导通向负载供电，同时向VT1施加反压使其关断。 

◆基本数量关系

    ☞a的移相范围为90°。

    ☞整流电压平均值

    ☞Ud/U2与a的关系

     √L很大，如曲线2所示。

     √L不是很大，则当a>30°后，ud中负的部分可能减少，整流电压平均值Ud略为增加，如曲线3所示。

三相半波可控整流电路Ud/U2与a的关系

☞变压器二次电流即晶闸管电流的有效值为

☞晶闸管的额定电流为

☞晶闸管最大正反向电压峰值均为变压器二次线电压峰值，即

■三相半波可控整流电路的主要缺点在于其变压器二次电流中含有直流分量，为此其应用较少。