电子电力技术课件-1

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,*,*,2-,*,3.3,变压器漏感对整流电路的影响,考虑包括变压器漏感在内的交流侧电感的影响，该漏感可用一个集中的电感,L,B,表示。由于电感电流不能突变，因此换相过程不能瞬时完成。,现以三相半波为例，然后将其结论推广。,VT,1,换相至,VT,2,的过程：,因,a,、,b,两相均有漏感，故,i,a,、,i,b,均不能突变。于是,VT,1,和,VT,2,同时导通，相当于将,a,、,b,两相短路，在两相组成的回路中产生环流,i,k,。,1,3.3 变压器漏感对整流电路的影响考虑包括变压器漏感在内,u,d,i,d,w,t,O,w,t,O,g,i,c,i,a,i,b,i,c,i,a,I,d,u,a,u,b,u,c,a,图,3-26,考虑变压器漏感时的三相半波可控整流电路及波形,i,k,=,i,b,是逐渐增大的，而,i,a,=,I,d,-,i,k,是逐渐减小的。,当,i,k,增大到等于,I,d,时，,i,a,=0,，,VT,1,关断,换流过程结束。,+,+,-,-,2,udidwtOwtOgiciaibiciaIduaubuca,3.3,变压器漏感对整流电路的影响,换相重叠角,换相过程持续的时间，用电角度,g,表示。,换相过程中，整流电压,u,d,为同时导通的两个晶闸管所对应的两个相电压的平均值。,换相压降,与不考虑变压器漏感时相比，,u,d,平均值降低的多少。,（,3-30,）,（,3-31,）,X,B,漏感为L,B,的变压器每相折算到二次侧的漏电抗，,X,B,=,L,B,3,3.3 变压器漏感对整流电路的影响换相重叠角换相过程,3.3,变压器漏感对整流电路的影响,换相重叠角,g,的计算,由式（,3-30,）可知：,由上式得：,进而得出：,（,3-32,）,（,3-33,）,（,3-34,）,4,3.3 变压器漏感对整流电路的影响换相重叠角g的计算,由,3.3,变压器漏感对整流电路的影响,由上述推导过程，已经求得：,当 时，于是,（,3-35,）,（,3-36,）,5,3.3 变压器漏感对整流电路的影响由上述推导过程，已经求,3.3,变压器漏感对整流电路的影响,电路形式,单相,全波,单相全控桥,三相,半波,三相全控桥,m,脉波,整流电路,表,3-2,各种整流电路换相压降和换相重叠角的计算,注：单相全控桥电路中，环流,i,k,是从-,I,d,变为,I,d,。,本表所列通用公式不适用,；,三相桥等效为相电压等于 的,6,脉波整流电路，故其,m,=6，相电压按 代入。,6,3.3 变压器漏感对整流电路的影响,u,d,i,d,w,t,O,w,t,O,g,i,c,i,a,i,b,i,c,i,a,I,d,u,a,u,b,u,c,a,g,随其它参数变化的规律,：,（1）,I,d,越大则,g,越大；,（2）,X,B,越大,g,越大；,（3）,当,a,90,时，,越小,g,越大。,7,udidwtOwtOgiciaibiciaIduaubuca,3.3,变压器漏感对整流电路的影响,变压器漏感对整流电路影响的一些结论,:,出现,换相重叠角,g,，整流输出电压平均值,U,d,降低。,整流电路的,工作状态增多,。,晶闸管,的,d,i/,d,t,减小，有利于晶闸管的安全开通。,有时人为串入进线电抗器以抑制晶闸管的,d,i/,d,t,。,换相时晶闸管电压出现缺口，产生正的,d,u/,d,t,，可能使晶闸管误导通，为此必须,加吸收电路,。,换相使电网电压出现,缺口,，成为干扰源。,8,3.3 变压器漏感对整流电路的影响变压器漏感对整流电路影,3.4,电容滤波的不可控整流电路,在交,直,交变频器、不间断电源、开关电源等应用场合中，大量应用。,最常用的是,单相桥,和,三相桥,两种接法。,由于电路中的电力电子器件采用整流二极管，故也称这类电路为,二极管整流电路,。,9,3.4 电容滤波的不可控整流电路在交直交变频器、不间,3.4.1,电容滤波的单相不可控整流电路,常用于小功率单相交流输入的场合，如目前大量普及的微机、电视机等家电产品中,的开关电源,。,1,）工作原理及波形分析,基本工作过程,：,在,u,2,正半周过零点至,w,t,=0,期间，因,u,2,u,d,，故二极管均不导通，电容,C,向,R,放电,，提供负载所需电流。,至,wt=0,之后，,u,2,将要超过,u,d,，使得,VD,1,和,VD,4,开通，,u,d,=u,2,，交流电源向电容充电，同时向负载,R,供电。,a),i,+,R,C,u,1,u,2,i,2,VD,1,VD,3,VD,2,VD,4,d,i,C,i,R,u,d,10,3.4.1电容滤波的单相不可控整流电路常用于小功率单相交流输,图,3-28,电容滤波的单相桥式不可控整流电路及其工作波形,a),电路,b),波形,b),0,i,u,d,q,d,p,2,p,w,t,i,u,d,a),i,+,R,C,u,1,u,2,i,2,VD,1,VD,3,VD,2,VD,4,d,i,C,i,R,u,d,11,图3-28 电容滤波的单相桥式不可控整流电路及其工作波形b,2),主要的数量关系,输出电压平均值,电流平均值,输出电流平均值,I,R,为：,I,R,=,U,d,/,R,在一个周期内电容吸收和释放的能量相等，其电压平均值保持不变，相应的流过电容的电流在一个周期内的平均值为零，又由,i,d,=i,c,+i,R,得出,I,d,=I,R,二极管电流,i,D,平均值为,：,I,D,=I,d,/,2,=I,R,/,2,二极管承受的电压,空载时，。,重载时，,U,d,逐渐趋近于,0.9,U,2,，即趋近于接近电阻负载时的特性。,在设计时根据负载的情况选择电容,C,值，使,此时输出电压为：,U,d,1.2,U,2,。,12,2)主要的数量关系 输出电压平均值 电流平均值 空,3.4.1,电容滤波的单相不可控整流电路,感容滤波的二极管整流电路,u,d,波形更平直，电流,i,2,的上升段平缓了许多，这对于电路的工作是有利的。,图,3-31,感容滤波的单相桥式不可控整流电路及其工作波形,a,）电路图,b,）波形,a),b),u,2,u,d,i,2,0,d,q,p,w,t,i,2,u,2,u,d,13,3.4.1电容滤波的单相不可控整流电路感容滤波的二极管整流,3.4.2,电容滤波的三相不可控整流电路,1,）基本原理,某一对二极管导通时，,输出电压等于交流侧线电压中最大的一个,，该线电压既向电容供电，也向负载供电。,当没有二极管导通时，由电容向负载放电，,u,d,按指数规律下降。,图,3-32,电容滤波的三相桥式不可控整流电路及其波形,a),b),O,i,a,u,d,i,d,u,d,u,ab,u,ac,0,d,q,w,t,p,p,3,w,t,14,3.4.2电容滤波的三相不可控整流电路1）基本原理某一对二,电流,i,d,断续和连续的,临界条件,w,RC,=,图,3,-3,3,电容滤波的三相桥式整流电路当,w,RC,等于和小于 时的电流波形,a,）,w,RC,=,b,）,w,RC,重载时是连续的，,wRCU,d,时间长，脉冲展宽，实现连续。,分界点就是,R,=/,w,C,。,15,电流id 断续和连续的临界条件wRC=图3-33电容滤波,16,16,3.4.2,电容滤波的三相不可控整流电路,考虑实际电路中存在的交流侧电感以及为抑制冲击电流而串联的电感时的工作情况：,电流波形的前沿平缓了许多，有利于电路的正常工作。随着负载的加重，电流波形与电阻负载时的交流侧电流波形逐渐接近。,图,3,-3,4,考虑电感时电容滤波的三相桥式整流电路及其波形,a,）电路原理图,b,）轻载时的交流侧电流波形,c,）重载时的交流侧电流波形,b),c),i,a,i,a,O,O,t,t,17,3.4.2电容滤波的三相不可控整流电路考虑实际电路中存在的交,2),主要数量关系,（,1,）,输出电压平均值,U,d,在（,2.34,U,2,2.45,U,2,）,之间变化,（,2）,电流平均值,输出电流平均值,I,R,为：,I,R,=,U,d,/,R,与单相电路情况一样，电容电流,i,C,平均值为零，,I,d,=I,R,二极管电流平均值为,I,d,的,1/3，,即,I,D,=I,d,/,3,=I,R,/,3,（,3,）,二极管承受的电压,二极管承受的最大反向电压为线电压的峰值为,18,2)主要数量关系（1）输出电压平均值 Ud在（2.34,a),b),O,i,a,u,d,i,d,u,d,u,ab,u,ac,0,d,q,w,t,p,p,3,w,t,19,a)b)Oiaudiduduabuac0dqwtpp3wt1,