第3讲可控整流电路3三相全桥课件

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,南京工业大学自动化学院,可控整流电路,1,可控整流电路1,2.2.2,三相全控桥式整流电路,一.电路构成:,共阴极三相半波+共阳极三相半波。,2,2.2.2 三相全控桥式整流电路一.电路构成:2,3,3,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。,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4,阻性负载,一个周期等分为六段,二、工作原理,5,阻性负载 二、工作原理5,阻性负载,在自然换相点换相,VT1,、,VT6,导通,二、工作原理,6,阻性负载 二、工作原理6,阻性负载,二、工作原理,在自然换相点换相,VT1,、,VT2,导通,7,阻性负载二、工作原理 7,阻性负载,二、工作原理,在自然换相点换相,VT3,、,VT2,导通,8,阻性负载二、工作原理 8,阻性负载,二、工作原理,在自然换相点换相,VT3,、,VT4,导通,9,阻性负载二、工作原理 9,阻性负载,二、工作原理,在自然换相点换相,VT5,、,VT4,导通,10,阻性负载二、工作原理 10,阻性负载,二、工作原理,在自然换相点换相,VT5,、,VT6,导通,11,阻性负载二、工作原理 11,晶闸管及输出整流电压的情况如表所示,时 段,I,II,III,IV,V,VI,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,u,d,u,a,-,u,b,=,u,ab,u,a,-,u,c,=,u,ac,u,b,-,u,c,=,u,bc,u,b,-,u,a,=,u,ba,u,c,-,u,a,=,u,ca,u,c,-,u,b,=,u,cb,12,晶闸管及输出整流电压的情况如表所示时 段IIIII,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 t6,1,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；,13,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,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650,Hs300Hz，,比三相半波时大一倍。,14,对共阴极组正半周触发，应依次触发T+a T+b T+c互,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；,15,整流后的输出电压为两相电压相减后的波形，即线电压。,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、+c,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，,则顺时钟所得时序即是各晶闸管换流顺序。,16,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,此时，由于输出电压,U,d,波形连续，负载电流波形也连续,在一个周期内每个晶闸管导电120,。,控制角,60,度,17,此时，由于输出电压Ud波形连续，负载电流波形也连续 控制角,以控制角等于90度为例，当线电压过零时，,SCR,关断，电流波形断续,控制角,60,度,18,以控制角等于90度为例，当线电压过零时，SCR关断，电流波形,T+a,T-b,导通过程,19,T+a,T-b导通过程19,T+a,T-c,导通过程,20,T+a,T-c导通过程20,T+b,T-c,导通过程,21,T+b,T-c导通过程21,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？,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,二.电感性负载,设电感足够大，,负载电流连续,。,23,二.电感性负载设电感足够大，23,1.控制角,=0,24,1.控制角=024,25,25,26,26,27,27,28,28,29,29,三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,I,II,III,IV,V,VI,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,u,d,u,a,-,u,b,=,u,ab,u,a,-,u,c,=,u,ac,u,b,-,u,c,=,u,bc,u,b,-,u,a,=,u,ba,u,c,-,u,a,=,u,ca,u,c,-,u,b,=,u,cb,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,.控制角,=30,31,.控制角=3031,32,32,33,33,34,34,35,35,36,36,30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。,37,30度移相角时工作情况当30时，此时每个晶闸管是从,当,大于60时，当相电压瞬时值过零变负，由于电感释放能量维持导通,从而使整流输出乎均电压,Ud,进一步减小。,.控制角,=60,38,当大于60时，当相电压瞬时值过零变负，由于电感释放能量维,当,9,0,时，此时输出电压波形正负两部分面积相等，因而输出乎均电压等于零。,电感性负载当电感大小能保证输出电流连续时，控制角的最大移相范围为90。,.控制角,=90,39,当 90时，此时输出电压波形正负两部分面积相等，因而输,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,相电压断开）,40,例：三相桥式全控整流电路，=60，分析故障时ud波形。,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,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,当整流输出电压连续时（即带阻感负载时，或带电阻负载,a,60,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：,I,d,=,U,d,/,R,当,120,时，,U,d,0，,控制角移相范围为120,42,当整流输出电压连续时（即带阻感负载时，或带电阻负载a60,关系曲线:,Ud/U,2l,-,2.34U,2,=1.35U,2l,三相全控桥输出特性,43,关系曲线:Ud/U2l-三相全控桥输出特性43,例：三相全控桥式整流电路如图所示，要求从之间变化，试求：,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，输出电压为零,44,例：三相全控桥式整流电路如图所示，要求,总结,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）；,输出电压的脉动较小（6脉波）；,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,）,45,总结 三相桥式全控整流电路特点：45,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,46,试画出几个基本电路图：46,