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控整流电路摘要: 三相可控整流电路比单相整流电路直流脉动小等优点,由于三相电网的负荷分配平衡,因此广泛使用。下面主要介绍三相半波和三相桥式可控整流电路。一、三相半波可控整流电路电路如下图连接:三个晶闸管的阴极连接在一起,成为共阴极接法,也可将三个晶闸管反向,将晶闸管的阳极接在一起,称为共阳极接法。三相可控整流电路常用/Y型连接的三相变压器,变压器原边采用连接,可以避免 3的整倍数次谐波电流流入电网,因为 3的整倍数次谐波是同相位的,在型连接的原边绕组中可以形成通路而不流入电网。变压器副边采用 Y型连接是为了取得公共零点,因此可以称为三相零式整流电路。 p:// (1) 、工作原理三相半波可控整流电路如图 1a)所示。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次谐波电流流人电网。三个晶闸管分别接入 a、b、c三相电源,它们的阴极连接在一起,称为共阴极接法,这种接法触发电路有公共端,连线方便。假设将电路中的晶闸管换作二极管,并用 VD表示,该电路就成为三相半波不可控整流电路, 以下首先分析其工作情况。此时,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,波形如图 1d)所示。在一个周期中,器件工作情况如下:在ωt1~ωt2期间, α相电压最高, VD1 导通, ud= ua; 在ωt2~ωt3期间, b相电压最高, VD2 导通, ud= ub;在ωt3~ωt4期间, c相电压最高, VD3 导通,ud= uc。此后,在下一周期相当于ωt1的位置即ωt4时刻,VD1 又导通,重复前一周期的工作情况。如此,一周期中 VD1 、VD2 、VD3 轮流导通,每管各导通 120 o。ud波形为三个相电压在正半周期的包络线。在相电压的交点ωt1、ωt2、ωt3 处,均出现了二极管换相,即电流由一个二极管向另一个二极管转移,称这些交点为自然换相点。对三相半波可控整流电路而言,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 o,要改变触发角只能是在此基础上增大,即沿时间坐标轴向右移。若在自然换相点处触发相应的晶闸管导通,则电路的工作情况与以上分析的二极管整流工作情况一样。由单相可控整流电路可知,各种单相可控整流电路的自然换相点是变压器二次电压 u2的过零点。当α=0 o 时,变压器二次侧 a 相绕组和晶闸管 VT1 的电流波形如图 1e) 所示,另两相电流波形形状相同,相位依次滞后 120 o,可见变压器二次绕组电流有直流分量。图1f)是VT1 两端的电压波形,由 3段组成:第 1段,VT1 导通期间,为一管压降,可 uVT1=0 ;第 2段,在 VT1 关断后,,VT2 导通期间, uVT1= ua-ub=uab ,为一段线电压;第 3 段,在 VT3 导通期间, uVT1= ua-uc=uac 为另一段线电压。即晶闸管电压由一段管压降和两段线电压组成。由图可见,α=0 o时,晶闸管承受的两段线电压均为负值,随着α增大,晶闸管承受的电压中正的部分逐渐增多。其他两管上的电压波形形状相同,相位依次差 120 o。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。图2是α=30 o 时的波形。从输出电压、电流的波形可看出,这时负载电流处于连续和断续的临界状态,各相仍导电 120 o。如果α>30 o,例如α=60 o 时,整流电压的波形如图 3 所示,当导通一相的相电压过零变负时,该相晶闸管关断。此时下一相晶闸管虽承受正电压,但它的触发脉冲还未到,不会导通,因此输出电压电流均为零,直到触发脉冲出现为止。这种情况下,负载电流断续,各晶闸管导通角为 90 o, 小于 120 o若α角继续增大,整流电压将越来越小, α=150 o 时,整流输出电压为零。故电阻负载时α角的移相范围为 150 o。(2) 负载电压整流电压平均值的计算分两种情况: 1)α≤ 30 o时,负载电流连续,有当α=0时, Ud最大,为 Ud= Ud0 =. 2)α>30 o时,负载电流断续,晶闸管导通角减小,此时有 Ud/U2随α变化的规律如图 4中的曲线 1所示。负载电流平均值为承受的最大反向电压,由图 1e)不难看出为变压器二次线电压峰值,即由于晶闸管阴极与零线间的电压即为整流输出电压 ud, 其最小值为零, 而晶闸管阳极与阴极间的最大正向电压等于变压器二次相电压的峰值,即 2、阻感负载载为阻感负载,且L值很大,则如图 5所示,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彼。α≤ 30 o时,整流电压波形与电阻负载时相同,因为两种负载情况下,负载电流均连续。α>30 o 时,例如α=60