第3讲可控整流电路3(三相全桥)课件.ppt

1、南京工业大学自动化学院可控整流电路南京工业大学自动化学院22.2.2 三相全控桥式整流电路三相全控桥式整流电路一一.电路构成电路构成:共阴极三相半波+共阳极三相半波。南京工业大学自动化学院3南京工业大学自动化学院4共阴极组电路和共阳极组电路串联，并接到变压器次级绕组上两组电路负载对称，控制角相同，则输出电流平均值相等，零线中流过电流为零三相桥式电路中变压器绕组中，一周期既有正向电流，又有反向电流，提高了变压器的利用率，避免直流磁化由于三相桥式整流电路是两组三相半波整流电路的串联，因此输出电压是三相半波的两倍。南京工业大学自动化学院5阻性负载 一个周期等分为六段二、工作原理南京工业大学自动化学院

2、6阻性负载 在自然换相点换相VT1、VT6导通二、工作原理南京工业大学自动化学院7阻性负载二、工作原理 在自然换相点换相VT1、VT2导通南京工业大学自动化学院8阻性负载二、工作原理 在自然换相点换相VT3、VT2导通南京工业大学自动化学院9阻性负载二、工作原理 在自然换相点换相VT3、VT4导通南京工业大学自动化学院10阻性负载二、工作原理 在自然换相点换相VT5、VT4导通南京工业大学自动化学院11阻性负载二、工作原理 在自然换相点换相VT5、VT6导通南京工业大学自动化学院12晶闸管及输出整流电压的情况如表所示时 段IIIIIIIVVVI共阴极组中导通的晶闸管+a+a+b+b+c+c共阳

3、极组中导通的晶闸管-b-c-c-a-a-b整流输出电压udua-ub=uabua-uc=uacub-uc=ubcub-ua=ubauc-ua=ucauc-ub=ucb南京工业大学自动化学院13 小结小结:3 三相桥式全控整流电路，共阴极组和共阳极组必须各 有一个SCR同时导通才能形成通路；一般非同相。2 自然换相点（控制角为0的点）：共阴极组：三相相电压正半周波形的交点t1 t3 t5 共阳极组：三相相电压负半周波形的交点t2 t4 t61 SCR触发导通规律 共阴极组：哪个阳极电位最高时,哪个SCR管应触发导通；共阳极组：哪个阴极电位最低时,哪个SCR管应触发导通；南京工业大学自动化学院14

4、对共阴极组正半周触发，应依次触发T+a T+b T+c互差 120度；对共阳极组负半周触发，依次触发T-a T-b T-c互差120度，接在同一相的两个SCR触发脉冲相位差180度。为保证电源合闸或电流断续情况正常工作，触发脉冲应采用双脉冲或宽度大于60度宽脉冲。在负载电流连续时，每个SCR导通120度；三相桥式全控电路的整流电压在一个周期内脉动六次，对于工频电源脉动频率为650Hs300Hz，比三相半波时大一倍。南京工业大学自动化学院15 整流后的输出电压为两相电压相减后的波形，即线电压。控制角为零时则为线电压正半周的包络线SCR承受电压波形与三相半波一样，即为线电压的峰值。10 SCR的换

5、流在共阴极组T+a T+b T+c之间或共阳极组T-a T-b T-c之间进行。整体看，每隔60度要触发一个SCR,顺序为 T+a T-c T+b T-a T+c T-b；南京工业大学自动化学院16n为了便于记忆，可画出三个相差120的矢量表示共阴极组晶闸管T的下标+a、+b、+cn然后相应各差180画出共阳极组晶闸管T的下标-a、-b、-c得到相邻隔60的六个矢量，n则顺时钟所得时序即是各晶闸管换流顺序。南京工业大学自动化学院17此时，由于输出电压此时，由于输出电压U Ud d波形波形连续，负载电流波形也连续连续，负载电流波形也连续在一个周期内每个晶闸管导在一个周期内每个晶闸管导电电1201

6、20。控制角控制角60度度南京工业大学自动化学院18以控制角等于以控制角等于9090度为例，当度为例，当线电压过零时，线电压过零时，SCRSCR关断，关断，电流波形断续电流波形断续 控制角控制角60度度南京工业大学自动化学院19 T+a,T-b导通过程南京工业大学自动化学院20 T+a,T-c导通过程导通过程南京工业大学自动化学院21 T+b,T-c导通过程南京工业大学自动化学院22思考：在三相桥式全控整流电路中，电阻负载，如果一个晶闸管不通，此时整流电压输出波形如何？如果一个晶闸管被击穿而短路，其它晶闸管受什么影响？南京工业大学自动化学院23二二.电感性负载电感性负载设电感足够大，负载电流连

7、续。南京工业大学自动化学院241.控制角=0南京工业大学自动化学院25南京工业大学自动化学院26南京工业大学自动化学院27南京工业大学自动化学院28南京工业大学自动化学院29南京工业大学自动化学院30三相桥式全控整流电路晶闸管及输出整流电压的情况如表所示时 段IIIIIIIVVVI共阴极组中导通的晶闸管+a+a+b+b+c+c共阳极组中导通的晶闸管-b-c-c-a-a-b整流输出电压udua-ub=uabua-uc=uacub-uc=ubcub-ua=ubauc-ua=ucauc-ub=ucb南京工业大学自动化学院31.控制角=30南京工业大学自动化学院32南京工业大学自动化学院33南京工业大

8、学自动化学院34南京工业大学自动化学院35南京工业大学自动化学院36南京工业大学自动化学院37 30度移相角时工作情况当30时，此时每个晶闸管是从自然换相点后移一个角度开始换相。当晶闸管Ta和T-c导通时输出线电压Uac，经过a相和b相间自然换相点，b相电压虽然高于a相，但是了T+a尚未触发导通，因而T+a,T-c继续导通输出电压Uac,直到 30后触发晶闸管了Tb，则了b受反压关断，电流由T+a换到了T+b，此时输出线电压Ubc由波形分析可见，由于30，使得输出线电压的包络减小了一块相应于30的面积，因而使输出整流电压减小。南京工业大学自动化学院38当当大于大于6060时，当相电压时，当相电

9、压瞬时值过零变负，由于电感瞬时值过零变负，由于电感释放能量维持导通释放能量维持导通从而使整流输出乎均电压从而使整流输出乎均电压UdUd进一步减小。进一步减小。.控制角=60南京工业大学自动化学院39当当 9 90时，此时输出电压波时，此时输出电压波形正负两部分面积相等，因而输形正负两部分面积相等，因而输出乎均电压等于零。出乎均电压等于零。电感性负载当电感大小能保证输电感性负载当电感大小能保证输出电流连续时，控制角的最大移出电流连续时，控制角的最大移相范围为相范围为9090。.控制角=90南京工业大学自动化学院40例：三相桥式全控整流电路，=60，分析故障时ud波形。（1）1RD熔断（输入a相电

10、压断开）南京工业大学自动化学院41 三相桥式全控整流电路计算波形可见，输出电压波形每隔3重复一次，所以计算输出电压平均值在60内取其平均值即可。在自然换相点处，定义0，但是其线电压相位并不为0，初始相位为/3，所以积分上下限存在一个固定相位偏移南京工业大学自动化学院42当整流输出电压连续时（即带阻感负载时，或带电阻负载a60时）的平均值为：带电阻负载且a 60时，整流电压平均值为：输出电流平均值为：Id=Ud/Rcos34.2)(sin63123232dUttdUU)3cos(134.2)(sin63232dUttdUU当120时，Ud0，控制角移相范围为120南京工业大学自动化学院43关系曲

11、线关系曲线:Ud/U2l-2.34U2=1.35U2l三相全控桥输出特性南京工业大学自动化学院44例：三相全控桥式整流电路如图所示，要求从之间变化，试求：dU0.2,4,ddLH R 0220V不考虑延迟裕量，整流变压器二次线电压是多少？计算晶闸管电压电流值？变压器二次电流有效值计算整流变压器二次容量控制角为时，电路功率因素当触发脉冲距对应二次侧相电压波形原点为何处时，输出电压为零南京工业大学自动化学院45 总结总结 三相桥式全控整流电路特点：三相桥式全控整流电路特点：（与三相半波电路相比）输出电压提高一倍（两组半波电路串联构成）；输出电压提高一倍（两组半波电路串联构成）；输出电压的脉动较小（输出电压的脉动较小（6 6脉波）；脉波）；变压器利用率高，无直流磁化问题；变压器利用率高，无直流磁化问题；最常用（大容量负载供电，电力拖动系统最常用（大容量负载供电，电力拖动系统）南京工业大学自动化学院46试画出几个基本电路图：单相半波可控整流电路单相桥式全控整流电路单相桥式半控整流电路三相半波可控整流电路三相桥式全控整流电路